MXPA06003259A

MXPA06003259A - Catalizadores de oro nanoescalar, agentes de activacion, medios de soporte, y metodologias relacionadas utiles para elaborar sistemas catalizadores, especialmente cuando el oro es depositado sobre el medio de soporte utilizando deposicion de vapor fi

Info

Publication number: MXPA06003259A
Application number: MXPA06003259A
Authority: MX
Inventors: Allen R Siedle
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2004-09-23
Publication date: 2006-06-08
Also published as: BRPI0414788B1; EP1977816B1; WO2005030382A3; BRPI0414788A; CN101973546B; PL1977816T3; US20050095189A1; EP2316567B1; EP1977816A3; US8664148B2; KR101120789B1; CN1901992A; WO2005030382A2; EP2316567A1; CA2540036C; IL174436A0; JP2007506548A; CN1901992B; EP1977816A2; CN101973546A

Abstract

Se describe el uso de las metodologias de deposicion de vapor fisico para depositar oro nanoescalar sobre medios de soporte de activacion, que hace uso de oro cataliticamente activo, de manera dramaticamente mas facil, y abre la puerta a mejoramiento significativo asociado con el desarrollo, la abrasion y uso de sistemas cataliticos basadas en oro. La presente invencion por lo tanto, se refiere a las nuevas caracteristicas, ingredientes y formulaciones de sistemas catalizadores heterogeneos, basados en oro, que comprenden en general oro nanoescalar depositado sobre un soporte nanoporoso.

Description

WO 2005/030382 A2 !DIIIIUIflilllllillllMIDlD SK, TR), OAPI (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, For two-leiter codas and other abbreviations, refer to the "G id- GW, ML, MR, NB, SN, TO. TG). ance Notes on Codes and, Abbreviations" appearing at the. begin- ning of each regular issue ofthe. PCT Gaiette. PubUshed: — wiíhom intemational search report and to be republi'shed upon receipt of that report 1 CATALIZADORES DE ORO NANOESCALAR, AGENTES DE ACTIVACION, MEDIOS DE SOPORTE, Y METODOLOGIAS RELACIONADAS UTILES PARA ELABORAR SISTEMAS CATALIZADORES, ESPECIALMENTE CUANDO EL ORO ES DEPOSITADO SOBRE EL MEDIO DE SOPORTE UTILIZANDO DEPOSICION DE VAPOR FISICO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a los sistemas catalizadores basados en oro, y particularmente a los sistemas catalizadores basados en oro en los cuales las partículas de oro nanoescalares son inmovilizadas sobre medios de soporte nanoporosos. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se ha sabido que las partículas de oro nanoescalares ultrafinas muestran propiedades físicas y químicas específicas diferentes de aquellas de los granos de oro gruesos, ordinarios ("Partículas Ultra-finas" publicada por Agne Publishing Center en 1986) . En particular, tal oro ultrafino es catalíticamente activo y puede ser utilizado como un catalizador para oxidar monóxido de carbón para formar dióxido de carbono. El uso de oro catalíticamente activo ha sido también propuesto para catalizar otras reacciones de oxidación tales como la oxidación de hollín carbonáceo en corrientes de escape de diesel, oxidación de hidrocarburos saturados e insaturados, y similares. Ref.: 171395 2 En general, las partículas ultra-finas de oro son muy móviles y poseen energías superficiales grandes y, por lo tanto, tienden a coagularse fácilmente. De hecho, ha sido difícil prevenir que tal coagulación ocurra, haciendo difícil de manejar el oro ultrafino. Tal movilidad es indeseable en cuanto a que la actividad catalítica del oro tiende a disminuir conforme se incrementa su tamaño de partícula. Este problema es relativamente único para el oro y es mucho menos que un problema con otros metales nobles tales como platino y paladio. Por lo tanto, ha sido deseado el desarrollo de los métodos para depositar e inmovilizar partículas de oro ultra-finas sobre un portador en un estado uniformemente disperso. Los métodos primarios conocidos hasta la fecha para depositar el oro catalíticamente activo sobre diversos soportes ha sido recientemente resumido por Bond y Thompson (G. C. Bond y David T. Thompson, Gold Bulletin, 2000, 33(2) 41) incluyendo (1) la coprecipitación, en la cual el soporte y los precursores de oro son llevados a solución, quizás como hidróxidos, por la adición de una base tal como carbonato de sodio; (ii) la deposición-precipitación, en la cual el precursor de oro es precipitado sobre una suspensión del soporte pre-formado al elevar el pH, y (iii) el método de Iwasawa en el cual un complejo de oro-fosfina (por ejemplo, [Au (PPh3) ] N03) es elaborado para reaccionar con un precursor 3 de soporte recién precipitado. Otros procedimientos tales como el uso de coloides, injerto y deposición de vapor cumplen con diversos grados de éxito. Estos métodos, no obstante, sufren de diversas dificultades serias que dan como resultado una situación tan aptamente como se describe por Wolf y Schuth (Applied Catalysis A; General 226 (2002) 2) : (de aquí en adelante el artículo de Wolf et al.) . "Aunque es raramente expresado en publicaciones, es bien sabido también que la reproducibilidad de los catalizadores de oro altamente activos, es típicamente muy baja". Las razones para este problema serio de reproducibilidad con estos métodos incluyen: la dificultad en controlar el tamaño de partícula del oro, el envenenamiento del catalizador por iones tales como cloro, la incapacidad de estos métodos para controlar la deposición de las partículas de oro de tamaño nanométrico, la pérdida del oro activo en los poros del sustrato, la necesidad en algunos casos de tratamientos térmicos para activar los catalizadores, la inactivación de ciertos sitios catalíticos por tratamiento térmico, la falta de control del estado de oxidación del oro, y la naturaleza no homogénea de la hidrólisis de las soluciones de oro por la adición de una ¦ base . La Patente Alemana DE-10030637 Al describe el uso de las técnicas de PVD para depositar el oro sobre los medios 4 de soporte. No obstante, los medios de soporte ejemplificados en los ejemplos de trabajo son meramente titanatos de cerámica elaborados como se describe bajo las condiciones en las cuales los medios carecerían de nanoporosidad . De este modo, estos documentos fallan en • apreciar la importancia del uso de los medios nanoporosos para soportar el oro catalíticamente activo depositado utilizando técnicas de PVD. Los documentos W099/47726 y WO97/43042 proporcionan listas de medios de soporte, metales catalíticamente activos, y/o métodos para proporcionar los metales catalíticamente activos sobre los medios de soporte. No obstante, estos dos documentos también fallan en apreciar los beneficios de utilizar medios nanoporosos como un soporte para el oro catalíticamente activo depositado vía PVD. Por supuesto, W099/47726 lista muchos soportes que son preferidos, que carecen de nanoporosidad. En resumen, el oro ofrece un gran potencial como un catalizador, pero las dificultades involucradas con el manejo de oro catalíticamente activo, han restringido severamente el desarrollo de sistemas catalíticos basados en oro, comercialmente factibles. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se ha descubierto que el uso de las metodologías de deposición de vapor físico para depositar el oro nanoescalar sobre medios de soporte nanoporosos activos, hace 5 dramáticamente más fácil el uso del oro catalíticamente activo, y abre la puerta ' a mejoramientos significativos asociados con el desarrollo, elaboración y uso de sistemas catalíticos basados en oro. La presente invención, por lo tanto, se refiere a las nuevas características, ingredientes y formulaciones de sistemas catalizadores heterogéneos basados en oro, que comprenden en general oro nanoescalar depositado sobre un soporte nanoporoso. Los muchos aspectos de la invención proporcionan avances significativos en las áreas que incluyen, pero no están limitadas a la deposición del catalizador sobre medios de soporte (especialmente la deposición de oro catalíticamente activo sobre un soporte nanoporoso) , la estructura de soporte del catalizador, el diseño del sistema del catalizador, los agentes de activación del catalizador, y los métodos de uso de los agentes de activación para mejorar el funcionamiento de los sistemas catalíticos . Algunos aspectos de la presente invención también son en general aplicables a una más amplia gama de estos catalizadores tales como platino, paladio, rodio, rutenio, molibdeno, iridio, cobre, plata, níquel, hierro y ' similares . Los sistemas catalizadores basados en oro de la presente invención tienen excelente funcionamiento catalítico. Estos sistemas podrían encontrar aplicación en el área del abatimiento de CO en la forma de protección 6 personal, de vehículos y de edificios, catalizadores y soportes de catalizadores para la purificación de gases de escape provenientes de motores de combustión interna, eliminación de CO de los materiales de alimentación de celdas de combustible, y en la catálisis de otras reacciones de oxidación tales como la oxidación de hollín carbonáceo en corrientes de escape de diesel, y la oxidación selectiva de los compuestos orgánicos. Por ejemplo, los sistemas catalizadores basados en oro podrían ser adecuados como sistemas catalizadores para la oxidación catalítica de hidrocarburos insaturados y saturados . El término hidrocarburo significa hidrocarburos saturados o insaturados tales como definas o alcanos. El hidrocarburo también puede contener heteroátomos como N, O, P, S o halógenos. Los compuestos orgánicos que van a ser oxidados pueden ser acíclicos, monocíclicos, bicíclicos o policíclicos y pueden ser mono-olefínicos, di-olefínicos , o poli-olefínicos . Los dobles enlaces en los compuestos con dos o más dobles enlaces, pueden estar conjugados o no conjugados. Como un panorama general, un aspecto de la invención involucra el uso de las metodologías de deposición de vapor físico (PVD por sus siglas en ingles) para depositar uno o más metales catalíticamente activos tales como oro sobre un soporte nanoporoso. Algunas modalidades de los soportes nanoporosos tienen un área superficial muy alta a 7 todo lo largo del volumen del soporte, y metodologías convencionales involucran la impregnación de tales medios tanto como sea posible a todos lo largo de su volumen, con el catalizador. Por supuesto, la literatura técnica reporta que tal impregnación de "volumen completo" puede ser requerida para ' lograr funcionamiento catalítico aceptable. No obstante, la PVD tiende a ser una técnica de recubrimiento de primera línea, lo que significa que la PVD deposita al catalizador principalmente en y muy cerca (alguna penetración superficial menor ocurrirá, tal como mediante difusión) la superficie del medio de soporte nanoporoso. Desde una perspectiva convencional, el medio nanoporoso parece ser subutilizado, haciendo parecer como si la PVD fuera una técnica inapropiada para ser utilizada en este contexto. Sin embargo, se ha encontrado que l deposición/recubrimiento superficial del metal catalíticamente activo sobre la topografía nanoescalar de los medios nanoporosos, proporciona sistemas catalizadores con excelente funcionamiento, no ¦obstante de la sabiduría convencional. En el caso del oro, por ejemplo, parece que estas características nanoescalares ayudan a inmovilizar el oro, previniendo la acumulación del oro que puede de otro modo dar como resultado una pérdida del funcionamiento. En resumen, la presente invención aprecia que los medios de soporte nanoporosos tienen más que ofrecer catalíticamente que solo el área superficial alta a todo lo 8 largo del volumen del medio. Algunos aspectos de la invención llevan a cabo la PVD del metal catalíticamente activo en formas únicas. En un procedimiento, el medio de soporte es mezclado (o de otro modo fluidizado) y pulverizado (por ejemplo, triturado o molido) en cierto grado durante al menos una porción del tratamiento de PVD. Se ha encontrado que la pulverización del medio durante la PVD aumenta el funcionamiento del sistema catalizador resultante. En otros aspectos, la PVD es utilizada para depositar un metal catalíticamente activo tal como oro, separadamente de y después de que el medio de soporte ha sido impregnado con un agente de activación. En resumen, los modos preferidos de práctica involucran la deposición de oro vía la PVD únicamente después de que el medio de soporte ha sido impregnado con uno o más agentes de activación, secado y opcionalmente calcinado. Esto expande en gran medida la gama de agentes de activación que pueden ser utilizados en combinación con un metal catalíticamente activo. Se pueden utilizar ingredientes que podrían de otro modo reaccionar o ser demasiado solubles en solución cuando son utilizados métodos húmedos para depositar el oro. Por ejemplo, el proceso de la invención puede depositar el oro u otros metales sobre los medios que comprenden materiales muy básicos o solubles en agua. Estos han abierto la puerta a 9 la prueba y uso de sales metálicas solubles en agua, como agentes de activación en cuanto a que éstos no son deslavados o eliminados cuando el oro es subsecuentemente depositado vía la PVD. Podría no ser muy práctico el intentar utilizar tales sales como agentes de activación cuando el oro es impregnado sobre el medio de soporte vía el procesamiento en solución, en cuanto a que las soluciones de oro podrían eliminar por lavado el material soluble en agua y/o ser químicamente incompatibles con los agentes de activación (por ejemplo, las soluciones de oro tienden a ser fuertemente acidas, por ejemplo, HAuCl4) . Las sales solubles en agua tales como las sales de metales alcalinos y/o las sales de metales alcalinotérreos son baratas, fácilmente disponibles, y fácilmente incorporados dentro de sistemas catalíticos cuando se practica la presente invención. Significativamente, se ha descubierto que estas sales son activadores potentes para los catalizadores basados en oro, especialmente cuando se utilizan para activar medios de soporte carbonáceos nanoporosos . La deposición por PVD de bifurcación del oro catalíticamente activo desde la primera activación del medio de soporte fue una clave para ayudar a hacer posible este avance en el uso de los soportes de medio de carbón con sales de . activación para catalizadores basados en oro. La presente invención ofrece otras muchas 10 características y ventajas. Primeramente, se ha observado que un metal catalíticamente activo tal como el oro es muy activo cuando se deposita vía PVD. No existe necesidad para tratar con calor el sistema después de la deposición del oro, como es el caso con algunas otras metodologías . Se anticipa que otros metales preciosos pueden tampoco requerir un paso de calentamiento después de la deposición. Esto, por supuesto, no significa que un paso de calentamiento, si se desea, no sea posible. Está dentro del alcance de la presente invención el incluir un paso de calentamiento subsecuente. Además, el oro es altamente activo catalíticamente por periodos relativamente prolongados con respecto a la oxidación del CO, aún cuando tiende a ser depositado únicamente próximo a la superficie del medio de soporte cuando se utiliza PVD para depositar el oro. Los sistemas catalizadores son también efectivos en ambientes húmedos y funcionan sobre un amplio intervalo de temperatura, incluyendo la temperatura ambiente (por ejemplo, aproximadamente 22°C hasta aproximadamente 27°C) y mucho más fríos (por ejemplo, menos de 5°C) . El proceso de deposición de vapor físico es muy limpio en el sentido de que no existen impurezas introducidas en el sistema, como en el caso de los procesos en estado de solución. En particular, el proceso puede ser libre de cloruro y de este modo no existe necesidad para los pasos de 11 lavado para eliminar el cloruro y otros iones indeseables, moléculas o subproductos de reacción, como es el caso en la mayorxa de los procesos de deposición en estado de solución. Mediante el uso de este proceso, son requeridos niveles muy bajos de metal para la alta actividad. Mientras que la mayor parte de la investigación en esta área utiliza al menos 1% en peso de oro para lograr la actividad, y a menudo mucho más de 1% en peso de oro para lograr la alta actividad, en este trabajo hemos logrado una muy alta actividad a 0.05% en peso de oro o menos. Esta reducción en la cantidad de metal precioso requerido para la alta actividad, proporciona ahorros de costo muy sustanciales. El sistema catalizador es robusto y consistente. Por ejemplo, se prepararon y se probaron dos modalidades ' idénticas del presente sistema aproximadamente con un mes de separación. No obstante del hecho de que las dos modalidades fueron separadamente realizadas, los datos respectivos para cada uno fueron idénticos para fines prácticos. Este tipo de consistencia no es común para los sistemas catalizadores basados en oro. Ver el artículo de Wolf et al. Este proceso da como resultado un producto muy uniforme con respecto a la concentración de metal precioso por partícula y el tamaño de nanopartícula metálica y la distribución del tamaño. Los estudios de TEM han mostrado que el presente proceso puede depositar oro en una forma que 12 incluye nanoparticulas discretas y grumos pequeños, o en una película delgada más continua, dependiendo de lo que se desee. En general, se desea incluir oro en la forma de nanopartículas/grumos de oro pequeños . Este método de preparación de catalizador puede depositar metales catalizadores uniformemente sobre superficies no uniformes o no homogéneas. Esto no es verdadero para los procesos de deposición- en estado de solución, en donde la deposición en solución favorece la deposición sobre la superficie que tienen una carga opuesta al ion metálico que se deposita, dejando las otras superficies no recubiertas o a lo mejor débilmente recubiertas . El proceso PVD puede ser utilizado para depositar otros metales simultánea o secuencialmente, o para depositar mezclas de metales mediante el uso de objetivos polifásicos, de modo que las partículas de catalizador pueden ser formadas, las cuales comprenden nanoparticulas polifásicas, ¦por ejemplo, nanoparticulas que comprenden mezclas atómicas por decir de M2 y M2 (donde Mi y M2 representan diferentes metales) , o que tienen combinaciones de nanoparticulas metálicas para catalizadores dé múltiples funciones, por ejemplo, mezclas de nanoparticulas que comprenden mezclas de partículas de Mi discretas y partículas M2 discretas. De esta manera, las partículas catalizadoras pueden ser preparadas, 13 las cuales pueden catalizar más de una reacción, y estas funciones pueden ser llevadas a cabo simultáneamente en la práctica. De este modo, una partícula de catalizador puede ser preparada la cual oxidará el CO, mientras que al mismo tiempo oxidará el N0X eficientemente. Este proceso puede depositar eficientemente los metales catalíticamente activos sobre una amplia variedad de medios de soporte, por ejemplo, fibras o lienzos de fibra. Mientras que las fibras pueden ser recubiertas en los proceso de recubrimiento en solución, el mezclado utilizado para convertir en pulpa y dispersar las fibras, en general da como resultado la formación del polvo y el recubrimiento ineficiente debido a la abrasión de las fibras durante el proceso de recubrimiento. Las fibras catalíticas pueden ser utilizadas para producir nuevos fieltros, telas y lienzos de fibra altamente catalíticamente activos. Este nuevo proceso permite la creación de una nueva familia de metales activos sobre carbono y por otra parte sustratos oxidati amente sensibles. En los procesos conocidos en la técnica que requieren un paso de calentamiento para fijar y activar las partículas de catalizador, el carbono en presencia de un ambiente oxidante no puede resistir las temperaturas elevadas que son frecuentemente requeridas. De este modo, las partículas de carbono tenían que ser tratadas en una atmósfera reductora, 14 ya que éstas podrían ser atacadas por el oxígeno durante el paso de calentamiento. Tal paso de reducción puede reducir indeseablemente otros constituyentes del catalizador (por ejemplo, como en el caso del óxido de hierro soportado sobre carbono o en carbono poroso) . En la presente invención, las partículas de carbono y otras partículas no de óxido pueden ser recubiertas con nanopartículas de catalizador y no es requerido ningún paso de calentamiento o de post-reducción. De esta manera, el carbón de alta área superficial puede ser hecho catalítico para la oxidación de CO sin perder las propiedades absortivas del carbono porosas para la eliminación de las otras impurezas a partir de un vapor gaseoso . Este nuevo proceso puede ser utilizado para recubrir partículas muy finas del soporte catalizador, de modo que las partículas finas pueden ser luego recubiertas sobre una segunda fase granular, y pueden ser formadas en un gránulo poroso para proporcionar alta actividad de oxidación de CO, al tiempo que proporcionan baja contrapresión durante el uso. Un método para elaborar un sistema catalizador heterogéneo es proporcionado en un aspecto de la presente invención. El método comprende un paso de depositar con vapor físicamente, el oro catalíticamente activo sobre un medio de soporte nanoporoso. 15 Un sistema catalizador heterogéneo es proporcionado en otro aspecto de la presente invención. El sistema comprende un medio de soporte nanoporoso. El medio de soporte nanoporoso incluye al menos una sal soluble en agua impregnada sobre el medio de soporte . El medio soporte nanoporoso también incluye oro catalíticamente activo depositado sobre el medio de soporte, en donde el oro catalíticamente activo es depositado a una Proporción de Profundidad de Penetración en el intervalo de aproximadamente 1 x 10~9 hasta aproximadamente 0.1. En otro aspecto más de la presente invención, un sistema catalizador heterogéneo es proporcionado, el cual comprende un medio de soporte nanoporoso, una sal de . metal alcalino impregnada sobre el medio de soporte, y oro catalíticamente activo depositado sobre el medio de soporte. Un método para elaborar un sistema catalizador es también proporcionado de acuerdo con un aspecto de la presente invención. El método incluye un paso de impregnar una sal soluble en agua sobre un medio de soporte de catalizador. El método también incluye un paso de tratamiento por calor del medio de soporte impregnado, a una temperatura mayor de aproximadamente 200°C. Además, el método incluye un paso de depositar físicamente por vapor un catalizador sobre el medio de soporte tratado por calor. En otro aspecto más de la presente invención, se 16 proporciona un método para elaborar un sistema catalizador. El método comprende un paso de depositar físicamente con vapor un catalizador sobre un medio de soporte de catalizador. El método también incluye un paso de mezclar y pulverizar el medio de soporte durante al menos una porción de la deposición de vapor físico. También, un sistema catalizador heterogéneo que comprende oro catalíticamente activo depositado sobre un medio de soporte de carbón activado, es proporcionado en otro aspecto más de la presente invención. En otro aspecto más de la presente invención, es proporcionado un método para la elaboración de un sistema catalizador heterogéneo. El método incluye un paso de determinar la información indicadora del impacto que una sal · soluble en agua tiene sobre la actividad catalítica del oro que es depositado por vapor físico sobre un medio de soporte impregnado con la sal . El medio también incluye un paso de utilizar la información para elaborar un sistema catalizador derivado de los ingredientes que comprenden la sal, el medio y el oro. Además, en otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para la elaboración de un sistema catalizador. El método incluye un paso de impregnar una sal soluble en agua sobre un medio de soporte de catalizador. El método incluye también un paso de deposición con vapor físico 17 del oro catalíticamente activo sobre el medio de soporte impregnado . En un aspecto más, la presente invención se refiere a un método para activar una superficie de sustrato. Este método incluye un paso de hidrolizar un alcóxido metálico sobre un medio de soporte de catalizador. El método incluye un paso de depositar el metal catalíticamente activo sobre la superficie de soporte activada, e incluye oro como el metal ¦ activo y deposición con vapor físico como el método para depositar dicho metal. En otro aspecto adicional, la presente invención se refiere a un método para producir una partícula de área superficial aumentada, para el soporte de los catalizadores de metal activo. El método incluye la incorporación de partículas nanoporosas más pequeñas, (por ejemplo, partícula huésped) sobre una partícula más gruesa (por ejemplo, partícula hospedera) . El método incluye la deposición de un metal catalíticamente activo sobre el soporte de área superficial aumentada, e incluye oro como el metal activo y la deposición con vapor físico como el método para depositar el metal . La proporción del tamaño de partícula promedio de las partículas hospederas a las partículas huésped está deseablemente en la proporción de 10,000:1 a 10:1. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una imagen TEM de una sección 18 transversal de una superficie de catalizador representativa de la presente invención (material del Ejemplo 3) . La Figura 2 es una vista lateral esquemática de un aparato para llevar a cabo un proceso PVD para depositar oro catalíticamente activo sobre un soporte. La Figura 3 es una vista esquemática en perspectiva del aparato de la Figura 2. La Figura 4 muestra el sistema de prueba que fue utilizado para someter las muestras a retos con CO con el fin de evaluar las características catalíticas para la oxidación de CO. La Figura 5 muestra esquemáticamente un sistema utilizado para el análisis cromatográfico de las características catalíticas de las muestras. La Figura 6 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 7 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 8 es una gráfica que muestra las 19 características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 9 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 10 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 11 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se ¦ describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. . La Figura 12 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 13 es una gráfica que muestra las 20 características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 14 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 15 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 16 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 17 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 18 es una gráfica que muestra las 21 características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 19 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 20 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 21 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 22 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 23 es una gráfica que muestra las 22 características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 24 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 25 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 26 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 27 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 28 es una gráfica que muestra las 23 características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 29 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 30 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 31 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 32 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en ¦aire, como una función del tiempo. La Figura 33 es una gráfica que muestra las 24 características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 34 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 35 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 36 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 37 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 38 es una gráfica que muestra las 25 • características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a CO2 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 39 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 40 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 41 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 42 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 43 es una gráfica que muestra las 26 características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 44 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C0 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 45 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 46 es una gráfica que muestra las ' características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 47 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La ' Figura 48 es una gráfica que muestra las 27 características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 49 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 50 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad -de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 51 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 52 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 53 es una gráfica que muestra las 28 características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 54 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 55 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 56 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 57 es una gráfica que muestra las características catalíticas de una muestra, en donde se describe. la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. La Figura 58 es una gráfica que muestra las 29 características catalíticas de una muestra, en donde se describe la habilidad de la muestra para oxidar catalíticamente el CO a C02 en un flujo que contiene CO en aire, como una función del tiempo. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las modalidades de la presente invención descritas enseguida no están destinadas a ser exhaustivas o a limitar la invención a las formas precisas descritas en la siguiente descripción detallada. Más bien, las modalidades son elegidas y descritas de modo que otras personas expertas en la técnica puedan apreciar y comprender los principios y las prácticas de la presente invención. Mientras que la presente invención será descrita en el contexto específico de los sistemas catalizadores basados en oro, los principios de la invención son aplicables a otros sistemas catalizadores también. En la práctica de la presente invención, el oro catalíticamente activo es depositado sobre el o los soportes deseados utilizando deposición por vapor físico. La deposición por vapor físico se refiere a la transferencia física del oro desde una fuente que contiene oro u objetivo hacia el soporte. La deposición por vapor físico puede ser observada como poseedora de una deposición átomo por átomo aunque en la práctica efectiva, el oro puede ser transferido como cuerpos extremadamente finos que constituyen más de un 30 átomo por cuerpo. Una vez en la superficie, el oro puede interactuar con la superficie físicamente, químicamente, iónicamente y/o de otro modo. La deposición de vapor físico ocurre típicamente bajo condiciones de temperatura y vacío en las cuales el oro es muy móvil. En consecuencia, el oro es muy móvil y tenderá a migrar sobre la superficie del sustrato hasta que sea inmovilizado de alguna manera, por ejemplo, mediante la adherencia a un sitio sobre o muy cerca de la superficie de soporte. Se cree que los sitios de adherencia pueden incluir defectos tales como espacios vacíos superficiales, discontinuidades estructurales tales como escalones y dislocaciones, límites interfaciales entre las fases o los cristales u otras especies de oro, tales como grumos de oro pequeños. Es una ventaja distinta de la invención que el oro depositado sea inmovilizado efectivamente de una manera en la cual el oro conserve un nivel alto de actividad catalítica. Esto es contrastado por aquellas metodologías convencionales en las cuales el oro se acumula dentro de cuerpos tan grandes que la actividad catalítica es indebidamente comprometida o incluso se pierde. Existen diferentes procedimientos para llevar a cabo la deposición por vapor físico. Los procedimientos representativos incluyen la deposición por bombardeo, la evaporación y la deposición por arco catódico. Cualquiera de 31 estos u otros procedimientos de PVD pueden ser utilizados, aunque la naturaleza de la técnica de PVD utilizada puede impactar la actividad catalítica. Por ejemplo, la energía de la técnica de deposición por vapor físico utilizada, puede impactar la movilidad, y por lo tanto la tendencia a acumularse, del oro depositado. Más alta energía tiende a corresponder a una tendencia incrementada del oro a acumularse. La acumulación incrementada, a su vez, conduce a actividad catalítica reducida. En general, la energía de la especie que se deposita es más baja para la evaporación, más alta para la deposición por bombardeo (la cual puede incluir algún contenido de iones en el cual una pequeña fracción de la especie metálica que choca es ionizada) y más alta para el arco catódico (el cual puede ser varias decenas de porcentajes del contenido de iones) . En consecuencia, si una técnica de PVD particular produce oro depositado que es más móvil que el que puede ser deseado, puede ser útil utilizar una técnica de PVD de menor energía. La deposición de vapor físico en general es una técnica de línea de vista/recubrimiento superficial entre la fuente de oro y el soporte . Esto significa que únicamente las superficies exteriores expuestas del soporte, pero no los poros internos muy por dentro del sustrato, serán directamente recubiertos . Las superficies internas no en línea directa de vista con la fuente tenderán a no ser 32 directamente recubiertas con el oro. No obstante, se ha encontrado mediante análisis TEM que después de la deposición sobre la superficie de un sustrato poroso, los átomos de oro pueden migrar mediante difusión u otro mecanismo a cierta distancia moderada dentro de la superficie del catalizador, para proporcionar nanopartículas y cúmulos de oro en los poros de sustrato en la región inmediatamente adyacente a la superficie, antes de ser inmovilizados. La penetración promedio dentro de los sustratos porosos puede ser hasta de 50 nanómetros de profundidad, o algunas veces mayor, tal como hasta aproximadamente 70 hasta aproximadamente 90 nm de profundidad. En general, la profundidad de penetración es menor de 50 nm y puede ser menor de 30 nm. La penetración del oro es muy poco profunda en comparación al tamaño del soporte típico. El espesor total del oro, o Ct, es igual a la profundidad de penetración del oro más el espesor del oro que es depositado sobre la superficie del sustrato, y que no ha penetrado por difusión. Este espesor total es en general menor de 50 nm y puede frecuentemente ser menor de 30 nm o incluso menor de 20 nm. Sobre los materiales que tienen poros superficiales cuya profundidad es mayor de 10 nm a 20 nm, el espesor total del oro puede parecer más grande que 50 nm, ya que la capa de oro sigue los contornos de la superficie y el contorno de la superficie efectiva es 33 reflejado por la estructura porosa que éste posee. Es más preferido que la especie de oro activo sea recolectada sobre la porción más externa de la partícula de catalizador, ya que ésta es la superficie del catalizador que interactúa lo más fácilmente con los reactivos gaseosos. El espesor de la región de coraza de oro con relación al tamaño de partícula de soporte del catalizador, es cuantificada por la fórmula en donde PDR es la proporción de profundidad de penetración, UST es el espesor del soporte subyacente o el tamaño de partícula, y Ct es el espesor total del oro, como se definió anteriormente . El espesor de soporte subyacente representa el tamaño del soporte, como se mide perpendicular a la superficie del catalizador, y es usualmente indicadora del tamaño de partícula. El espesor del soporte subyacente puede ser determinado mediante métodos microscópicos que incluyen microscopía o microscopía óptica de exploración. El valor para Ct puede ser determinado mediante microscopía electrónica de transmisión en el caso de las películas delgadas y la microscopía electrónica de exploración de alta resolución, en el caso de las películas más gruesas. El espesor total de Ct es muy fácilmente discernido a partir de 34 la inspección visual de los datos de TEM. Debido a la uniformidad por la cual el oro es recubierto, una imagen TEM representativa simple puede ser efectiva para caracterizar el recubrimiento. En la práctica, una muestra puede ser efectivamente caracterizada por medio de examen de un número de imágenes de TEM de las secciones transversales de la superficie del catalizador (ver más adelante) . En modalidades preferidas, PDR está en el intervalo de aproximadamente 1 X 10""9 hasta 0.1, preferentemente 1 X 10"6 hasta 1 X 1CT4, indicando que la región de coraza de oro es muy delgada con relación al espesor del soporte total . Como se anotó anteriormente, esto corresponde en general a una profundidad de penetración del orden de hasta aproximadamente 50 nm, preferentemente aproximadamente 30 nm sobre soportes preferidos . La caracterización de la región superficial y los cuerpos de oro es lograda utilizando microscopía electrónica de transmisión como es bien conocida en la técnica de los catalizadores. Un método adecuado para caracterizar la superficie catalítica es como sigue: las partículas de catalizador son incrustadas en la Resina Eléctrica #5 de 3M ScotchcastMR (epóxico; 3M Company, St . Paul, MN) en cápsulas de incrustación desechables ; la resina se deja curar a temperatura ambiente por 24 horas. Para cada muestra, un gránulo incrustado aleatorio 35 es recortado (con una cuchilla de acero inoxidable previamente limpiada con alcohol isopropílico) hacia abajo a la región de la superficie intermedia del granulo, tal que la mayor parte del gránulo es cortada sobre un lado, dejando el epóxico sobre el otro lado . Una cara pequeña de forma trapezoide (menor de la mitad de 1 mm sobre un lado) es seleccionada y recortada tal que la interfaz epoxi/gránulo es dejada intacta. La dirección larga de esta interfaz es también la dirección de corte. Un microtomo Leica Ultracut UCT (Leica Microsystems Inc., Bannockburn, II) es utilizado para seccionar transversalmente la cara. La cara es primeramente alineada tal que la superficie del gránulo fue perpendicular al borde de la cuchilla. Secciones de aproximadamente 70 nm de espesor son cortadas a una velocidad de 0.08 mm/segundo. Estas secciones son separadas mediante flotación sobre agua desionizada y recolectadas utilizando una herramienta de pelo de microtomía y recogidas utilizando un "Perfect Loop" (rizo distribuido por Electros Microscopy Sciences, Fort Washington, Pa) . Las muestras son transferidas via este bucle a una rejilla TEM de cobre de malla 300, de 3 mm de diámetro, con sustrato de carbono/formvar lacey. Las regiones de interés (especímenes limpiamente cortados, intactos, que muestran la región interfacial) que yacen sobre los orificios en el sustrato, son formadas en imagen y analizadas. 36 Las imágenes son tomadas a diversas amplificaciones (50,000X y ???,????) en un microscopio electrónico de transmisión Hitachi H-9000 (TEM; Hitachi High Technologies America, Pleasanton, Ca) a un voltaje de aceleración de 300 KV utilizando una cámara Gatan CCD (Gatan Inc., Warrenton, Pa) y software Digital Micrograph. Las regiones representativas (regiones seleccionadas en donde la interfaz ' de la superficie catalítica es claramente examinada de una manera perpendicular a la superficie de la muestra) son formadas en imágenes. Los marcadores calibrados y las identificaciones de muestra son colocados sobre cada imagen. Numerosas regiones interfaciales (Z10) son examinadas. Un ejemplo de una imagen TEM de una sección transversal de una superficie de catalizador representativo de la presente invención (material del Ejemplo 3) se muestra en la Figura 1. Las nanopartículas de oro pueden ser observadas para estar ambas sobre la superficie del soporte y en la región subsuperficial del soporte. La región que contiene las nanopartículas de oro es muy delgada y la deposición de oro puede ser observada siguiendo el contorno de la superficie del soporte . Como una consecuencia del recubrimiento en línea de vista, el material resultante catalíticamente activo de la invención desde una perspectiva, puede ser considerado como soportes catalíticos nanoporosos que tienen corazas 37 relativamente delgadas de oro catalítico, discontinuo, sobre ¦y proximales a sus superficies externas. Es decir, un material catalíticamente activo resultante comprende una región de coraza o revestimiento rica en oro próxima a la superficie, y una región interna que comprende oro despreciable. En modalidades preferidas, esta región de revestimiento rica en oro comprende cuerpos de oro discretos, pequeños (en general menores de 10 nm, lo más preferentemente menores de 5 nm) . El procedimiento de la invención de formación de una región de revestimiento catalíticamente activa únicamente sobre la superficie de un soporte nanoporoso, es contrario a la sabiduría convencional cuando se desarrolla un nuevo material catalítico, y, por lo tanto, el hecho de que el material resultante sea tan catalíticamente activo, es muy sorprendente. Específicamente, la presente invención pone la funcionalidad catalítica solo cerca de la superficie de un soporte altamente poroso. La porosidad interna es no utilizada a propósito. Desde una perspectiva convencional, parece inútil subutilizar un soporte nanoporoso de esta manera. Sabiendo que el metal catalíticamente activo va a ser depositado únicamente en la superficie del soporte, la desviación convencional puede haber sido el utilizar un sustrato no poroso cuando se deposita oro catalíticamente activo sobre un soporte. Este es especialmente el caso 38 cuando la PVD no es capaz de acceder al interior del soporte poroso en ningún caso. La presente invención supera esta desviación a través de la apreciación combinada que (1) la movilidad del oro es altamente restringida sobre la superficie de los soportes nanoporosos, y (2) el oro es catalíticamente activo incluso a cargas en peso muy bajas resultantes del procedimiento de recubrimiento superficial . En consecuencia, el uso de tales soportes es altamente y únicamente benéfico en el contexto de la deposición de oro sobre la región superficial de un soporte nanoporoso aún cuando no se utilice la capacidad catalítica completa del soporte . En general, la deposición de vapor físico es realizada preferentemente mientras que el soporte que va a ser tratado está siendo perfectamente mezclado (por ejemplo, revuelto, fluidizado, o similar) para ayudar a asegurar que la superficie de las partículas sean adecuadamente tratadas . Los métodos de mezclado de las partículas para la deposición por PVD son resumidos en la Patente de los Estados Unidos No. 4,618,525. Para los métodos dirigidos específicamente a los catalizadores ver Wise: "High Dispersión Platinum Catalyst by RP Sputtering" , Journal of Catalysis, Vol . 83, páginas 477-479 (1983) y Cairns et al., Patente de los Estados Unidos No. 4,046,712. Más preferentemente, el soporte es mezclado o de otro modo fluidizado así como pulverizado (por ejemplo, 39 molido o triturado hasta cierto grado) durante al menos una porción del proceso de PVD. Esto proporciona un grado de abrasión mecánica de la superficie de las partículas y generación de algunos materiales finos durante la deposición del oro. Los presentes datos sugieren que el funcionamiento catalítico es aumentado cuando la deposición es llevada a cabo con pulverización. Es nuestra creencia que estos procesos, por ejemplo, la generación de partículas finas y la interacción mecánica de los granos uno con el otro, incrementa la actividad de los materiales catalizadores resultantes . Mientras que no se desea estar comprometido por alguna teoría, se cree que las partículas finas proporcionan mayor área superficial para mayor actividad. Las áreas superficiales frescas del soporte son también expuestas, y esto puede también mejorar el funcionamiento. El impacto de tal pulverización sobre las características superficiales resultantes de los sistemas catalizadores, fue estudiado por medio del análisis TEM. En el caso del oro sobre carbono que contiene los " agentes de activación de la presente invención, los TEMs revelan la presencia de una estructura bifásica, única, que se cree comprende nanopartículas y cúmulos de oro y material carbonáceo sobre la superficie de las partículas recubiertas con oro. Es posible que la acción mecánica dé origen a esta estructura única ya que el material carbonáceo proveniente de 40 un gránulo es transferido sobre la superficie recubierta con oro y otro gránulo, mediante frotación. Este nano-compuesto del oro/agente de activación y carbono, parece poseer una actividad muy alta para catalizadores de oxidación de CO. Un aparato 10 para llevar a cabo el proceso PVD preferido es mostrado en las figuras 2 y 3. El aparato 10 incluye un alojamiento 12 que define una cámara de vacío 14 que contiene un agitador 16 de partículas. El alojamiento 12, el cual puede ser elaborado de una aleación de aluminio si se desea, es un cilindro hueco verticalmente orientado (de 45 cm de alto y 50 cm de diámetro) . La base 18 contiene una compuerta 20 para una válvula 22 de compuerta de alto vacío seguida por una bomba de difusión 24 de 15.2 cm (seis pulgadas) , así como un soporte 26 para el agitador 16 de partículas. La cámara 14 es capaz de ser evacuada a las •presiones antecedentes en el intervalo de 10~s torr. La parte superior del alojamiento 12 incluye una placa 28 sellada con empaque L de caucho desmontable, que está equipada con una fuente 30 de deposición por bombardeo de magnetron DC de diámetro de 7.6 cm (tres pulgadas) de montaje externo (una pistola II US, US, INC., San José, CA) . Dentro de la fuente 30 se sujeta un objetivo 32 de bombardeo de oro (de (3 pulgadas) 7.6 cm de diámetro x 0.48 cm (3/16 pulgadas) de espesor) . La fuente 30 de bombardeo es energizada por un impulsor de magnetron MDX-10 (Advanced 41 Energy Industries, Inc., Fort Collins, CO) equipado con un Sparc-le 20 supresor de arco (Advanced Energy Industries, Inc. Fort Collins, CO) . El agitador 16 de partículas es un cilindro hueco (de 12 cm de longitud x 9.5 cm de diámetro horizontal) con una abertura rectangular 34 (de 6.5 cm x 7.5 cm) en la parte superior 36. La abertura 34 está colocada a 7 cm directamente por debajo de la superficie 36 del objetivo 32 de bombardeo de oro de modo que los átomos de oro bombardeados pueden entrar al volumen 38 del agitador. El agitador 16 está equipado con un árbol 40 alineado con este eje. El árbol 40 tiene una sección transversal rectangular (1 cm x 1 cm) al cual están empernadas cuatro aspas rectangulares 42 que forman un mecanismo de agitación o la rueda de paletas para las partículas de soporte que son mezcladas. Las aspas 42 también contienen cada una dos orificios 44 (de 2 cm de diámetro) para promover la comunicación entre los volúmenes de las partículas contenidas en cada uno de los cuatro cuadrantes formados por las aspas 42 y el cilindro agitador 16. Las dimensiones de las aspas 42 son seleccionadas para dar distancias laterales y de espacio vacío extremo ya sea de 2.7 rara o de 1.7 mm con las paredes 48 del agitador. Los modos preferidos de uso de este aparato son descritos más adelante en los ejemplos. El espacio vacío entre el agitador 16 y las paredes 42 del alojamiento 12 afecta el funcionamiento del catalizador resultante. Ya que el espacio vacio es hecho más pequeño, las partículas de soporte tendrán una mayor tendencia a ser trituradas en cierto grado. Ya que se cree que tal trituración es benéfica, un espacio vacío es permitido a una distancia adecuada para asegurar que ocurra la trituración. En un modo preferido el espacio vacío fue ajustado aproximadamente al diámetro de las partículas de soporte que van a ser recubiertas . La deposición por vapor físico puede ser llevada a cabo a cualquier temperatura o temperaturas deseadas sobre un intervalo muy amplío. No obstante, el oro depositado puede ser más catalíticamente activo si el oro es depositado a temperaturas relativamente bajas, por ejemplo, a una temperatura por debajo de aproximadamente 150°C, preferentemente por debajo de aproximadamente 50°C, más preferentemente a temperatura ambiente (por ejemplo, aproximadamente 20°C hasta aproximadamente 27°C) o menos. La operación b jo condiciones ambientales es preferida ya que ésta es efectiva y económica, ya que no están involucrados requerimientos de calentamiento o enfriamiento durante la deposición. Mientras que no se desea estar comprometido por alguna teoría, se cree que la deposición a menores temperaturas produce más oro catalíticamente activo por al 43 menos dos razones. Primeramente, las temperaturas menores producen oro con más defectos en términos del tamaño geométrico y/o de la forma (angularidades, defectos, escalones, etc.). Se cree que tales defectos juegan un papel en muchos procesos catalíticos (ver Z. P. Liu y P. Hu, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1958). Por otra parte, la deposición a más altas temperaturas tiende a producir oro que tiene una estructura cristalina más organizada y libre de defectos y por lo tanto es menos activa. Además, la temperatura de deposición puede también impactar la movilidad del oro. El oro tiende a ser más móvil a altas temperaturas y por lo tanto es más probable que se acumule y pierda actividad catalítica. La presente invención proporciona un oro catalíticamente activo sobre uno o varios soportes deseados para formar sistemas catalíticos heterogéneos de la presente invención. El oro es ampliamente conocido como un metal relativamente inerte, noble con un color amarillento. No obstante, las características del oro cambian dramáticamente en regímenes nanoescalares, donde el oro se vuelve altamente catalíticamente activo. La alta reactividad del catalizador de oro en comparación con otros catalizadores metálicos es ilustrada por las reacciones tales como la oxidación del CO bajo condiciones ambientales y reducción del NO, así como la epoxidación y la hidrocloración de hidrocarburos insaturados. 44 En modalidades preferidas, el oro catalíticamente activo puede ser identificado por una o más características requeridas que incluyen el tamaño, el color y/o las características eléctricas. En general, si una muestra de oro tiene una o más de estas características requeridas, y preferentemente dos o más de estas características, éste será considerado como catalíticamente activo en la práctica de la presente invención. El tamaño nanoescalar es un requisito clave asociado con el oro catalíticamente activo ya que la actividad catalítica del oro a un alto grado es una función de si la muestra de oro tiene una dimensión en espesor en el régimen nanoescalar (por ejemplo, diámetro de partícula, ¦ diámetro de fibra, espesor de película, o similares) . Los cuerpos (también denominados como grumos o cúmulos en la literatura) que tiene dimensiones más pequeñas tienden a ser más catalíticamente activos. Conforme se incrementa el tamaño, caen rápidamente las características catalíticas. En consecuencia, las modalidades preferidas del oro catalíticamente activo pueden tener un tamaño nanoescalar en un amplio intervalo, con tamaños más pequeños que son más preferidos, cuando se desea una actividad más alta. Como lineamientos generales, el oro catalíticamente activo tiene dimensiones de partícula o de grumo en el intervalo de aproximadamente 0.05 mm hasta aproximadamente 50 nm, preferentemente aproximadamente 1 nm hasta aproximadamente 10 45 nm. Preferentemente, el oro tiene un tamaño no mayor de aproximadamente 2 nm hasta aproximadamente 5 nm en cualquier dimensión. La literatura técnica reporta que la actividad catalítica puede ser un máximo a tamaños en el intervalo de aproximadamente 2 nm hasta aproximadamente 3 nm. El tamaño de las nanopartículas de oro individuales puede ser ¦ determinado por análisis TEM como es bien conocido en la técnica y como se describe en la presente. En términos de color, el oro en regímenes de tamaño de mayor escala tiene un color amarillento. No obstante, en los regímenes de tamaño nanoescalar, en los cuales el oro es catalíticamente activo, el color del oro se vuelve color rosa rojizo cuando se observa bajo luz blanca, aunque grumos muy pequeños de oro y especies superficiales de oro pueden ser incoloros. Tales especies incoloras pueden ser muy catalíticas, y la presencia de tales especies incoloras es usualmente acompañada por algunas nanopartículas coloreadas de oro. En consecuencia, al determinar si el color de una muestra de oro incluye un componente rosado rojizo perceptible y/o es incoloro, indica que es posible que la muestra sea catalíticamente activa. La cantidad de oro catalíticamente activo proporcionado sobre un soporte puede variar en un amplio intervalo. No obstante, desde una perspectiva práctica, es de auxilio el considerar y balancear un número de factores 46 cuando se elige una carga de peso deseada. Por ejemplo, el oro catalíticamente activo es altamente activo cuando se proporciona sobre soportes nanoporosos de acuerdo con la práctica de la presente invención. De este modo, únicamente son necesarias cargas de peso muy bajas para lograr el funcionamiento catalítico del oro. Esto es afortunado, ya que el oro es caro. Por razones económicas, por lo tanto, podría ser deseable no utilizar más oro que el que es razonablemente necesario para alcanzar el grado deseado de actividad catalítica. Además, debido a que el oro nanoescalar es altamente móvil cuando se deposita utilizando PVD, la actividad catalítica puede ser comprometida y demasiado oro es utilizado debido a la acumulación del oro en cuerpos grandes. Con tales factores en mente, y como lineamientos generales, la carga en peso del oro sobre el soporte preferentemente está en el intervalo de 0.005 a 10% en peso, preferentemente 0.005 a 2% en peso, y lo más preferentemente de 0.005 a 1.5% en peso, con base en el peso total del soporte y el oro. La deposición de oro catalíticamente activo sobre un soporte, es muy compatible con las técnicas de PVD. El oro naturalmente se chisporrotea para formar partículas y grumos nanoescalares catalíticamente activos, sobre la superficie de soporte nanoporosa. Se cree que el oro es depositado principalmente en forma de metal, aunque pueden 47 estar presentes otros estados de oxidación. Aunque el oro es móvil y tenderá a acumularse en sitios de baja energía de la superficie, las características nanoporosas del soporte y el uso preferido de los agentes de activación en la práctica de la presente invención ayudan a movilizar el oro, ayudando a mantener los grumos de oro depositados aislados, y preferentemente discontinuos. Esto ayuda a preservar la actividad catalítica que puede ser de otro modo comprometida si el oro se llegará a acumular en cuerpos de tamaño más grande. Como una alternativa, películas de oro muy delgadas de espesor nanoescalar pueden también ser formadas sobre algunas o todas las superficies de soporte, si se desea, teniendo en cuenta que la actividad catalítica disminuye conforme se incrementa el espesor de la película. Aún cuando tales películas pueden ser formadas con actividad catalítica, grumos de oro aislados, discontinuos, tienden a ser más catalíticamente activos y son preferidos en la mayoría de las aplicaciones . Opcionalmente, el sistema catalizador heterogéneo puede ser térmicamente tratado después de la deposición del oro, si se desea. Algunos métodos convencionales pueden requerir tal tratamiento térmico con el fin de hacer al oro catalíticamente activo. No obstante, el oro depositado de acuerdo con la presente invención es altamente activo como es depositado, sin ninguna necesidad para un tratamiento 48 térmico. Por supuesto, tal oro puede oxidar catalíticamente y de manera muy efectiva el CO para formar C02 a temperatura ambiente, o incluso a temperatura más fría. Además, dependiendo de factores tales como la naturaleza del soporte, los agentes .de activación, la cantidad de oro, o similares, la actividad catalítica puede ser comprometida en cierto grado y éste es tratado térmicamente a una temperatura demasiado alta. Por supuesto, para algunas modalidades de práctica en las cuales el sistema catalizador heterogéneo está destinado a ser utilizado en un ambiente caliente, por ejemplo, un ambiente que tiene una temperatura mayor de aproximadamente 200 °C, la actividad catalítica del sistema debe ser confirmada a esas temperaturas. Las modalidades de la invención que funcionan catalíticamente bien para la oxidación del CO en tales regímenes de alta temperatura, son descritos más adelante en los ejemplos. Éstos incluyen sistemas en los cuales el soporte incluye uno o más de alúmina, titania, sílice, y/o similares. Se cree también que el oro de baja coordinación en las nanopartículas catalíticas, es benéfico. El oro de baja coordinación se refiere al Aun para el cual n en promedio está en el intervalo de 1 a 100, preferentemente de 2 a 20. Sin desear estar comprometido por alguna teoría, se propone que la actividad catalítica de los grumos muy pequeños de oro está asociada al menos en cierto grado con los defectos de 49 baja coordinación, y que éstos defectos son capaces de proporcionar sitios para almacenar cargas que pueden ser transferidas desde los soportes subyacentes y/o otras fuentes. En consecuencia, tomando en cuenta tales defectos y el mecanismo, se prefiere que los catalizadores heterogéneos de la invención incluyan una o más de las siguientes características: (a) El oro y por lo tanto los defectos están localizados principalmente sobre la superficie del soporte subyacente; (b) El valor promedio para n es mayor de aproximadamente 2, y (c) Tantos grumos de oro como sean prácticamente posibles, son aislados pero no obstante están cercanos uno al otro (dentro de una distancia de aproximadamente 1 a 2 nm o menos) , (d) Mientras que tales características pueden estar asociadas con grumos de oro de tamaño más pequeño, es posible que tales características puedan ser encontradas principalmente en escalones o bordes de grumos más grandes . Además del oro, uno o más de otros catalizadores podrían ser también proporcionados sobre los mismos soportes y/o sobre otros soportes entremezclados con los soportes que contienen oro. Los ejemplos incluyen uno o más de plata, paladio, platino, rodio, rutenio, osmio, cobre, iridio y •similares. Si se utilizan, éstos pueden ser co-depositados sobre el soporte a partir de una fuente objetivo que es la misma o diferente que el objetivo de la fuente de oro. 50 Alternativamente, tales catalizadores pueden ser proporcionados sobre el soporte ya sea antes o después del oro. Otros catalizadores que requieren tratamiento térmico para la activación pueden ser aplicados venta osamente sobre el soporte y tratados por calor antes de que el oro sea depositado. En ciertos casos, los catalizadores tales como el rodio, paladio y platino, pueden ser depositados de acuerdo a la presente invención y utilizados como catalizadores sin la presencia de oro. En la práctica de la presente invención, el oro catalíticamente activo es depositado sobre uno o más soportes nanoporosos para formar con esto un sistema catalizador heterogéneo. Los nanoporos pueden ser observados y el tamaño de nanoporo puede ser medido vía microscopía electrónica de transmisión. La naturaleza del nanoporo de un soporte puede también estar caracterizada por una técnica tal como la que ' se describe en la Práctica Estándar D 4641-94 de la ASTM, en la cual se utilizan isotermas de desorción de nitrógeno para calcular la distribución del tamaño de poro de los catalizadores y los soportes de catalizador, en el intervalo de aproximadamente 1.5 a 100 nm. Nanoporoso significa que la cantidad nanoporosa total para los poros en el intervalo de tamaño de 1 a 10 nm, es mayor de 20% (por ejemplo, mayor de aproximadamente 0.20 utilizando la fórmula siguiente) del volumen de poro total del material de soporte en el intervalo 51 de 1 a 100 nm, como es calculado utilizando la siguiente fórmula con los datos obtenidos a partir de ASTM D4641-94, la totalidad del cual se incorpora por referencia en la presente : NPC - Capacidad Nanoporosa CPvn - Volumen de Poro Acumulativo al Radio de Poro n' (wm3/G)xlO'3 n - Radio del Poro (en nanómetros) La característica nanoporosa del soporte ayuda a inmovilizar los grumos de oro sobre la superficie de soporte. Esta estabilización de las partículas de oro muy pequeñas y los grumos es evidenciada por la observación directa de las partículas más pequeñas de oro en los estudios de TEM de los materiales que poseen superficies nanoporosas y en la mayor actividad catalítica como se mide por la habilidad del catalizador para convertir el CO a C02 en presencia de aire. La característica nanoporosa del soporte ayuda a inmovilizar los grumos de oro sobre la superficie de soporte. Esta estabilización de las partículas de oro muy pequeñas y de los grumos es evidenciada por la observación directa de partículas de oro más pequeñas en estudios de TEM de materiales que poseen superficies nanoporosas y en la 52 actividad catalítica superior como se mide por la habilidad del catalizador para convertir CO a C02 en presencia de aire. Venta osamente, el oro es también fácilmente depositado sobre soportes no porosos utilizando PVD en un estado catalíticamente activo, sin requerir tratamiento térmico adicional u otro tratamiento para la activación. Además de la nanoporosidad, las partículas de sustrato pueden tener opcionalmente además características microporosas, mesoporosas y/o macroporosas tales como las que son definidas en las provisiones aplicables del Compendio de Tecnología Química del IUPAC, 2a edición (1997) . Una población típica de carbón activado o partículas de soporte de alúmina tenderán a incluir una combinación de propiedades nanoporosas, microporosas, mesoporosas y macroporosas. Es importante hacer notar que los materiales de soporte únicamente necesitan ser nanoporosos en la región superficial exterior del soporte a una profundidad igual a o mayor que la profundidad de penetración de los átomos de oro en la presente invención. De este modo, la presente invención incluye los métodos mediante los cuales los materiales no nanoporosos de área superficial normalmente baja, pueden ser elaborados para poseer superficies exteriores caracterizadas por nanoporosidad. Estos métodos incluyen la adsorción de materiales nanoporosos tales como geles y coloides de tamaño nanoparticular, sobre la 53 superficie de un material para formar el material nanoporoso; la hidrólisis de los alcóxidos metálicos o sales metálicas sobre la superficie de un material para formar los materiales nanoporosos; y la oxidación de un recubrimiento delgado de metal, por ejemplo, aluminio, titanio, estaño, antimonio o similares, sobre la superficie de un material para formar un material nanoporoso. En el último caso, películas metálicas delgadas pueden ser depositadas mediante métodos de vapor físico y la oxidación puede ser llevada a cabo mediante aire seco o húmedo para producir una película nanoparticular sobre el sustrato. En el caso de hidrólisis de alcóxidos metálicos, como se ejemplifica en la presente, la hidrólisis con agua en fase gaseosa es en general más efectiva en producir películas nanoporosas de activación que la hidrólisis con agua en fase líquida o soluciones acuosas. El o los soportes pueden ser utilizados en diversas formas o combinaciones tales como, por ejemplo, polvo, partícula, pella, gránulo, extruido, fibra, cascarilla, panal, placa, o similares. Las partículas pueden ser de forma regular, irregulares, dendríticas, libres de dendritas o similares . Los soportes preferidos son de naturaleza particulada o polvos . Un soporte particularmente preferido es preparado mediante la adsorción o adherencia de materiales finos (de 54 menos de 100 micrómetros, preferentemente menos de 50 micrómetros y lo más preferentemente de menos de 10 micrómetros) de partículas nanoporosas sobre partículas más gruesas (mayores de malla 30) . Esta estructura compuesta de partícula pequeña soportada sobre una partícula más grande, proporciona un área superficial exterior total dramáticamente más alta mientras que conserva las características deseables de paso de gases, por ejemplo, la baja caída de presión de una partícula más gruesa. Además, mediante el uso de partículas más pequeñas nanopororsas, en la construcción de estas partículas compuestas, pueden ser utilizadas partículas más gruesas, no nanoporosas, baratas. De este modo, las partículas catalizadoras altamente activas, muy baratas, pueden ser preparadas ya que el volumen a granel de un lecho de catalizador es recogido por partículas más gruesas, subyacentes, baratas. Los ejemplos de partículas pequeñas nanoporosas que pueden ser utilizadas de esta manera, incluyen partículas pequeñas derivadas de sol-gel, zeolitas nanoporosas de tamaño de partícula fina, y partículas de aerogel de alta área superficial. En la construcción de las partículas de soporte compuestas, las partículas pequeñas pueden ser adheridas a las partículas más grandes utilizando soluciones de alcóxido parcialmente hidrolizadas , soluciones básicas de sales metálicas, u óxidos metálicos coloidales de tamaño de 55 nanopartícula y oxi-hidróxidos como un agente de adhesión. Las soluciones de alcóxido parcialmente hidrolizadas son preparadas como es bien conocido en la técnica del sol-gel. Los alcóxidos metálicos útiles incluyen alcóxidos de titanio, aluminio, silicio, estaño, vanadio y mezclas de estos alcóxidos. Las sales metálicas básicas incluyen sales de nitrato y carboxilato de titanio y aluminio. Los materiales coloidales de tamaño de nanopartícula incluyen coloides de óxidos y oxi-hidróxidos de aluminio, titanio y óxidos de silicio, estaño y vanadio. El agente de adhesión está presente en la solución y en general es incluido en una cantidad de 2 a aproximadamente 50 por ciento en peso de óxido del material nanoporoso de tamaño de partícula pequeño que va a ser adherido . Para construir las partículas de soporte compuestas uno de los dos métodos preferidos pueden ser en general utilizados. En un método, el material de tamaño de partícula pequeño nanoporoso es mezclado con el agente de adhesión seleccionado en solución y luego esta mezcla es combinada con las partículas más gruesas. Si la partícula más gruesa es porosa, la mezcla en solución del agente de adhesión de partícula pequeña puede ser introducida mediante humectación incipiente de la partícula porosa más grande . Si la partícula más grande no es porosa, la mezcla de solución del agente ' de adhesión de partícula pequeña, puede ser mezclada 56 con las partículas más gruesas, y el liquido en solución • puede ser removido ya sea concurrentemente con el mezclado o subsecuente al mezclado. En todo caso, después de la combinación del material nanoporoso de tamaño de partícula pequeña, el agente de adhesión y las partículas más gruesas y la eliminación del líquido de la solución, la mezcla es secada y calcinada para proporcionar una partícula compuesta que tiene las partículas nanoporosas más pequeñas adheridas sobre la superficie de una partícula más gruesa. La temperatura de calcinación se selecciona para estar por debajo de la temperatura a la cual las partículas nanoporosas pierden porosidad. En general, la temperatura de calcinación estará en el intervalo de 200°C a 800°C. Las modalidades de particulados de los medios de soporte pueden tener cualesquier de un amplio intervalo de tamaño. El tamaño de partícula de soporte puede ser en general expresado en términos de un tamaño de malla. Una expresión típica para el tamaño de malla es dado por "a x b" , en donde "a" se refiere a una densidad de malla a través de la cual sustancialmsnte todas las partículas podrían caer al través, y wb" se refiere a una densidad de malla que es suficientemente alta para no retener sustancialmente todas las partículas. Por ejemplo, un tamaño de malla de 12 x 30 significa que sustancialmente todas las partículas caerían a través de una malla que tenga una densidad de malla de 12 57 alambres por 2.54 cm (1 pulgada) y sustancialmente todas las partículas serían retenidas por una densidad de malla que tenga una densidad de 30 alambres por 2.54 cm (1 pulgada). Las partículas de soporte caracterizadas por un tamaño de malla de 12 x 30 incluirán una población de partículas que tienen un diámetro en el intervalo de aproximadamente 0.5 mm a aproximadamente 1.5 mm. La selección de un tamaño de malla apropiado para las partículas de sustrato involucra el balance de la densidad y la proporción catalítica contra la resistencia al flujo de aire. En general, un tamaño de malla más fino (por ejemplo, partículas más pequeñas) tiende a proporcionar no solamente mayor proporción catalítica y capacidad de filtro, sino también mayor resistencia al flujo de aire. Balanceando estos elementos "a" está típicamente en el intervalo de 8 a 12 y "b" es típicamente de 20 a aproximadamente 40 con la condición de que la diferencia entre a y b esté en general en el intervalo de aproximadamente 8 a aproximadamente 30. Tamaños de malla específicos encontrados como adecuados en la práctica de la presente invención incluyen 12 x 20, 12 x 30 y 12 x 40. Además de la nanoporosidad, los medios de soporte de la presente invención incluyen además preferentemente una o más características adicionales. Por ejemplo, las modalidades preferidas de los medios de soporte están 58 caracterizadas por superficies multifásicas , por ejemplo bifásicas. Multif sico significa que la superficie tiene más de una fase. Los presentes datos muestran que la actividad catalítica es aumentada cuando el oro es depositado sobre una superficie multifásica. Mientras que no se desea estar comprometido, se cree que los límites de fase resultantes sobre la superficie parecen ayudar a estabilizar el oro. Los estudios de TEM como se describen en la presente y como son bien conocidos en la técnica, pueden ser utilizados para evaluar si una superficie es bifásica. Se cree que estos límites de fase son muy finamente dispersos a la nanoescala, ayudando a hacer efectivos los límites para inmovilizar el oro . Las características multifásicas pueden ser proporcionadas por el tratamiento de un soporte con uno o más agentes de activación. Como un ejemplo, el Ba(N03)2 es un tipo de agente de activación que puede ser agregado a un soporte antes de la deposición del oro vía la impregnación en solución, seguida por un tratamiento de calcinación. Considérese una modalidad en la cual el nitrato de bario es utilizado como un agente de activación para un soporte de gama-alúmina. Cuando los materiales resultantes son investigados utilizando la difracción de rayos X, no es detectada una fase de bario aislada. Mientras que no se desea estar comprometido, se cree que el bario ha reaccionado 59 sobre la superficie del soporte de alúmina, modificando de este modo la superficie. En consecuencia, se cree que la superficie tiene regiones ricas en aluminio que constituyen una fase y una región rica en bario que constituye otra fase más . Cada fase tiene diferentes propiedades y diferente afinidad por el oro. Por lo tanto, los límites de fase, en una creencia, funcionan de una manera análoga para ayudar a prevenir la migración y la acumulación del oro. Los agentes de activación son descritos más adelante . Una amplia variedad de materiales puede servir como soportes adecuados en la práctica de la presente invención. Los ejemplos representativos incluyen materiales carbonáceos, materiales silíceos (tales como sílice) , compuestos metálicos tales como óxidos o sulfuros metálicos, combinaciones de éstos y similares. Los óxidos metálicos representativos (o sulfuros) incluyen óxidos (o sulfuros) de uno o más de magnesio, aluminio, titanio, vanadio, cromo, manganeso, hierro, cobalto, níquel, cobre, zinc, galio, germanio, estroncio, itrio, zirconio, niobio, molibdeno, tecnecio, rutenio, rodio, paladio, plata, cadmio, indio, hierro, estaño, antimonio, bario, lantano, hafnio, talio, tungsteno, renio, osmio, iridio, y platino Los ejemplos de sustancias carbonáceas incluyen carbón activado y grafito . Las partículas de carbón activado adecuadas pueden ser derivadas de una amplia variedad de 60 fuentes incluyendo carbón mineral, coco, turba, cualesquiera carbones activados de diversas fuentes, combinaciones de al menos dos de éstos, y/o similares. Las modalidades preferidas de los medios de soporte pueden ser seleccionadas de los óxidos aluminosos, titania, titania-alúmina, carbón activado, óxidos binarios tales como hopcalita (CuMn02) , tamices moleculares y/o similares. De éstos, la alúmina, titán y el carbón activado son materiales de soporte particularmente preferidos. El carbón activado, la titania y la alúmina son encontrados en formas caracterizadas por nanoporosidad y por lo tanto, estas formas son materiales de soporte preferidos. El carbón activado es ventajoso debido a que además de proporcionar un soporte para la actividad catalítica, el carbón funciona también como un absorbente para los gases nocivos. La alúmina activada también es un material de soporte preferido, ya que éste es muy resistente al envejecimiento y al calor. Los sistemas catalizadores heterogéneos son ventajosamente elaborados de ingredientes que comprenden un soporte de alúmina cuando el sistema catalizador será utilizado a temperatura elevada y/o donde se desea una vida de servicio más prolongada. Los sistemas catalizadores heterogéneos de la presente invención pueden incorporar opcionalmente uno o más agentes de activación para mejorar el funcionamiento catalítico del sistema. Como se utiliza en la presente, un 61 agente de activación se refiere en general a cualquier ingrediente que en general no sea catalítico por sí mismo, que pueda todavía mejorar el funcionamiento de un catalizador cuando el o los agentes de activación y el catalizador son incorporados dentro del sistema. Una clase preferida de agentes de activación de la presente invención incluye una o más sales metálicas. Claramente, el uso de tal sal metálica aumenta el funcionamiento catalítico, pero el mecanismo exacto mediante el cual es mejorado el funcionamiento no es conocido con certidumbre . Sin desear estar comprometido por alguna teoría, se cree que el catión metálico reacciona con la superficie del soporte de una manera que ayuda a inmovilizar el oro (por ejemplo, mediante la provisión de una superficie multif sica) y/o que el catión metálico funcione como un aceptor de electrones o participe de alguna manera en la secuencia de reacción catalítica. Los ejemplos de sales metálicas incluyen sales de metales alcalinos y alcalinotérreos tales como litio, sodio, magnesio, calcio y/o bario. Otros metales incluyen cesio, rutenio y similares. Las combinaciones de cualquiera de estas sales metálicas pueden ser utilizadas. En algunas modalidades, el agente de activación comprende al menos una sal de metal alcalino y al menos una sal de metal alcalinotérreo, en donde la proporción en peso de la sal de 62 metal alcalino a la sal de metal alcalinotérreo está en el intervalo de aproximadamente 1:19 a aproximadamente 19:1, preferentemente aproximadamente 1:3 a aproximadamente 3:1. Por ejemplo, el funcionamiento catalítico de un sistema que comprende una sal de potasio y una sal de bario sobre un soporte de alúmina nanoporosa con el catalizador de oro es sorprendente como se muestra en los ejemplos siguientes. En resumen, este sistema oxida catalíticamente casi todos el CO en una corriente de prueba que contiene 1500 ppm de CO a temperatura ambiente por un periodo de tiempo sostenido. Las sales metálicas pueden incluir cualquier anión contrario adecuado. Los ejemplos incluyen nitrato, hidróxido, acetato, carbonato, combinaciones de éstos y similares. El carbonato es un anión especialmente preferido ya que éste parece tener independientemente características de activación. El carbonato es aún más .efectivo cuando se utiliza en combinación con un metal alcalino o metal alcalinotérreo. En consecuencia, los agentes de activación preferidos de la invención comprenden una sal de carbonato, y más preferentemente una sal de carbonato de metal alcalino o una sal de carbonato de metal alcalinotérreo. El carbonato de potasio es muy efectivo, por ejemplo, especialmente cuando se utiliza sobre el carbón activado con un catalizador de oro, pero es también efectivo en sistemas con otros tipos de soportes, por ejemplo, alúmina 63 también. El hecho de que el carbonato de potasio active un sistema de carbono-oro, es muy sorprendente. Primeramente, el depósito del oro sobre el carbonato de potasio en ausencia del carbono u otro soporte nanoporoso, proporciona un sistema con actividad catalítica muy baja, si es que la hay. Además, el depósito del oro sobre el carbón activado en ausencia de carbonato de potasio también proporciona un sistema con muy baja actividad catalítica, si la hay. Incluso, cuando los tres ingredientes son combinados, resulta un sistema catalizador muy efectivo como es mostrado por los siguientes ejemplos. Por supuesto, el descubrimiento de tal manera simple y efectiva de elaborar carbón activado como un soporte para activar catalíticamente el oro, es un logro significativo. Los beneficios del carbonato son puestos de manifiesto por los datos que muestran que el sulfato de potasio es un agente de activación pobre, aunque se cree que su funcionamiento, mejoraría si un soporte impregnado con sulfato de potasio fuera a ser térmicamente tratado antes de la deposición del oro. Incluso el carbonato de potasio y muchas de las otras sales mencionadas en la presente son muy solubles en solución acuosa. El depósito del oro sobre el sustrato vía al PVD permite que los sistemas que contienen oro y tales materiales de activación sean fácilmente elaborados. Los activadores solubles en agua tales como carbonato de potasio 64 no pueden ser utilizados con impregnación acuosa convencional o métodos de precipitación convencionales. Esto es debido a que se podrían disolver en y ser lavados del medio de soporte por los solventes acuosos . Otra clase ventajosa de agentes de activación incluye los materiales de alcóxido, especialmente aquellos descritos anteriormente con respecto a la formación de características de superficies nanoporosas sobre partículas hospederas menos porosas . Los alcóxidos preferidos incluyen alcóxidos de titanio y aluminio. Los materiales de alcóxido son ventajosamente utilizados en combinación con uno o más de los materiales salinos solubles descritos anteriormente. Cuando los dos tipos de materiales son utilizados conjuntamente, éstos pueden ser impregnados sobre el soporte al mismo tiempo o secuencialmente en cualquier orden, aunque se prefiere que el o los materiales de alcóxido sean ¦ impregnados sobre el soporte después de la impregnación de la o las sales. En un proceso representativo, la sal soluble en agua es impregnada sobre el soporte, y el soporte es luego secado y opcionalmente calcinado. Enseguida, el alcóxido es impregnado sobre el soporte, el producto es hidrolizado, secado y opcionalmente calcinado. De este modo, el oro preparado es luego depositado sobre el soporte activado. El uso de un alcóxido como un agente de impregnación/activación parece cambiar la estructura 65 cristalina del soporte en los presentes estudios de TEM. Específicamente, la estructura de grano del soporte próximo a la superficie de soporte, parece ser mucho más fina que los sistemas de otro modo idénticos preparados sin el alcóxido. La modificación estructural penetra en la mayoría de los casos más lejos en el soporte que el oro, por ejemplo, 50 nm o más. En algunos casos, el límite entre la región de la superficie modificada y la región de núcleo no modificado es fácilmente observado. No todos los alcóxidos pueden funcionar en todas •las condiciones. Por ejemplo, se encontró que los alcóxidos de titanio y aluminio aumentan el funcionamiento catalítico cuando se incorporan dentro de sistemas catalizadores como son mostrados en los ejemplos. No obstante, la sustitución de un alcóxido basado en zirconio dentro de estas formulaciones no demostró ningún mejoramiento en la habilidad del sistema para oxidar el CO. De una manera similar, algunos de los agentes de activación salinos solubles en agua, particularmente sulfatos, oxalatos, y fosfatos, no demostraron funcionamiento de activación en algunos de los presentes estudios, aunque se cree que la calcinación del soporte impregnado podría mejorar el funcionamiento de al menos los sulfatos y los oxalatos. Mientras que no se desea estar comprometido por alguna teoría, se cree que estos tipos de aniones, los cuales 66 tienden a ser de coordinación, impactan las cargas superficiales del soporte de una manera que deteriora la habilidad de la superficie para inmovilizar el oro. Incluso, los aniones sulfato y oxalato son fácilmente descompuestos a temperaturas de calcinación razonables, las cuales pueden explicar porque creemos que la calcinación mejoraría las características de activación de estos materiales. Las sales de hierro son también pobres candidatos para el uso como el único agente de activación cuando se utilizan técnicas de PVD para depositar el oro. Esto es inesperado, en cuanto a que las sales de hierro son activadores efectivos cuando el oro es impregnado sobre las partículas vía el procesamiento en solución. Esto muestra que los ingredientes que funcionan fácilmente en un contexto, por ejemplo, el procesamiento en solución, puede no funcionar de la misma manera en otro contexto, por ejemplo, el procesamiento por PVD. De igual modo, no todos los soportes porosos son fácilmente activados bajo las mismas condiciones que funcionan con otros medios de soporte. Por ejemplo, ciertas zeolitas, por ejemplo, zeolitas de sodio Y forman medios de soporte pobre cuando son procesadas de formas que son efectivas para la alúmina, el carbono, la sílice, la hopcalita, etc. Incluso cuando se activan con una sal, se observó actividad catalítica baja o nula para la oxidación 67 del CO, cuando los procedimientos que funcionaron para la alúmina fueron aplicados al medio de zeolita. Se sabe que las zeolitas tienen estructuras más ordenadas y no poseen los defectos de los otros óxidos. La silicalita, la forma libre del aluminio de la zeolita tipo ZSM-5, se encontró que funciona bien en la presente invención. De este modo, para ciertos materiales de zeolita que van a ser utilizados como medios de soporte, éstos son preferentemente tratados superficialmente de alguna manera para mejorar la habilidad de la superficie para inmovilizar el oro. La cantidad de agente de activación utilizado en el sistema catalizador heterogéneo puede variar en un amplio intervalo, y dependerá de una variedad de factores que incluyen la naturaleza del agente de activación, la cantidad del oro que va a ser incorporado dentro del sistema, la naturaleza del soporte, y similares. En general, si es utilizado demasiado poco agente de activación, los beneficios potenciales de utilizar agente de activación pueden no ser completamente alcanzados. Por una parte, más allá de algún punto, el uso del agente de activación adicional puede no proporcionar beneficio adicional significativo y puede deteriorar el funcionamiento catalítico en cierto grado. En consecuencia, como lo sugieren los lineamientos , las modalidades representativas de la invención pueden incluir de 0.25 a 15, preferentemente de 1 a 5 por ciento en peso del 68 agente de activación, con base en el peso total del agente de activación y el soporte. Cuando una o más sales solubles en agua y uno o más materiales de alcóxido son utilizados en combinación, la proporción molar de la o las sales al o a los ingredientes de alcóxido están en el intervalo de 1:100 a 100:1, preferentemente de 1:5 a 5:1. El agente de activación puede ser incorporado en el sistema catalizador heterogéneo en una variedad de diferentes formas. En algunos casos, el soporte que va a ser utilizado puede incluir inherentemente un agente de activación adecuado. Por ejemplo, el carbón activado derivado de la cáscara del coco incluye naturalmente carbonato de potasio como un constituyente. Este tipo de carbón activado proporciona un excelente soporte para el catalizador de oro, sin requerir ingredientes de activación adicionales. Hemos demostrado beneficios de utilizar el carbón activado proveniente de la cáscara del coco así como el beneficio de utilizar carbonato de potasio como un agente de activación. El carbón Kuraray GC y el carbón Kuraray GG son ambos derivados de cáscaras de coco. El carbón Kuraray GG es el carbón natural resultante que incluye carbonato de potasio, el carbón Kuraray GC es similar, excepto que éste ha sido lavado con ácido y luego extensamente enjuagado con agua para eliminar el carbonato de potasio y otros constituyentes ácidos y solubles en agua. Cuando el oro es depositado sobre 69 estos dos carbonos utilizando PVD, el sistema derivado del carbón Kuraray GG (incluyendo el carbonato de potasio) es un muy buen catalizador para la oxidación del CO, especialmente bajo condiciones más húmedas. Por otra parte, el sistema derivado del carbón Kuraray GC (esencialmente sin carbonato de potasio) tiene baja actividad para la oxidación del CO en ambientes secos o húmedos. Además, si el carbón Kuraray GG • es lavado para eliminar la sal de potasio, la funcionalidad catalítica del sistema resultante es significativamente comprometida. La actividad catalítica puede ser recuperada nuevamente si el carbón Kuraray GG lavado es impregnado con un agente de activación antes de la deposición del oro, especialmente si el carbón impregnado es térmicamente tratado (descrito más adelante) antes de la deposición del oro. El examen de TE (microfotografía electrónica de transición) del oro depositado sobre partículas de carbón Kuraray GG mediante deposición de vapor físico mostró la presencia de nanopartículas y protopuntos en la superficie inmediata del soporte y en los poros inmediatamente adyacentes a la superficie de soporte. Como podría ser observado en la microfotografía electrónica de transición, el oro estaba presente en las formas de nanopartícula y en grumos muy pequeños. Las partículas de oro se formaron preferentemente en canales pequeños y poros en forma de fisuras en el carbón, como se pone en evidencia por la 70 orientación de las partículas de oro en patrones lineales en forma de collar sobre la superficie del carbón. La imagen de campo oscuro de la misma región mostró claramente las estrías enriquecidas en oro. La uniformidad de la deposición de oro pudo ser claramente observada sobre las imágenes de PEM. Los grumos de oro que fueron observados por TEM fueron tan pequeños como de 1 nm o menos y tan grandes como de aproximadamente 5 nm. Los canales o estrías enriquecidos en oro fueron tan anchos como de aproximadamente 7 nm y tan largos como de aproximadamente 50 a 100 nm. Existieron algunos dominios ricos en oro que comprendían arreglos de oro excesivamente finos que aparecían como regiones brillantes en forma de velo en la imagen de campo oscuro. Es desconocido por ciertas regiones, aunque son de carácter muy cristalino, no coalescieron en cristales simples de oro. Aunque no se desea estar comprometido por alguna teoría, una posible explicación para el funcionamiento del carbonato de potasio es que el carbonato de potasio proporciona sitios donde el agua puede adsorberse. Por supuesto, en ciertos casos se ha encontrado que los catalizadores de oro son más activos en presencia de humedad. De manera contraria al carbón Kuraray GG, otros muchos soportes deseables no incluyen de manera natural un agente de activación. En consecuencia, en algunos casos, puede ser deseable incorporar un agente de activación que 71 comprende uno o más sustituyentes dentro del soporte deseado. Tal incorporación puede ocurrir de cualquier manera deseada. La impregnación de humedad incipiente es una técnica adecuada, y los ejemplos del uso de la impregnación en solución son descritos en los ejemplos siguientes. En resumen, la impregnación de humedad incipiente involucra agregar lentamente una solución que comprende el agente de activación deseado a partículas de soporte secas, con mezclado. La solución es en general agregada hasta la saturación, y la adición de un exceso de la solución es deseablemente evitada. Tales soluciones son típicamente acuosas y la concentración de cada especie del agente de activación en la solución está en general en el intervalo de aproximadamente 0.2 M hasta aproximadamente 2.5 M. Si más de una especie del agente de activación va a ser agregada, éstos pueden ser agregados conjuntamente, separadamente, o de una manera traslapada. Después de la impregnación, las partículas son secadas y opcionalmente calcinadas (tratamiento térmico) . La deposición del oro ocurre preferentemente vía PVD después de la impregnación, el secado y la calcinación opcional . La bifurcación de la impregnación y la deposición de oro es una ventaja distinta por muchas razones. Primeramente, si el oro fuera a ser agregado a las partículas vía la impregnación en solución, los tipos de agentes de 72 activación que podrían ser utilizados serían limitados. Por ejemplo, HAuCl4, una especie de oro comúnmente utilizada en métodos de solución debido a su costo relativamente bajo, es muy ácido haciéndolo incompatible con los agentes de activación básicos tales como las sales de metal alcalino y sales de metal alcalinoterreo preferidas. En casos donde las especies básicas de oro son utilizadas, la impregnación acuosa podría tender a lavar algunos de los iones de activación deseados. De este modo, la deposición subsecuente del oro vía PVD (un proceso no en solución) separada de la ' impregnación con agentes de activación, es una característica del proceso significativa que permite que el oro sea sustancialmente más fácilmente utilizado en combinación con estos agentes de activación extremadamente efectivos. Como una ventaja adicional, este método permite que el oro sea depositado sobre el soporte como el agente de activación ya en su sitio. Pensamos que esta es una razón por la que el oro depositado de acuerdo con la presente invención es tan activo como el depositado sin requerir un tratamiento térmico subsecuente. El tratamiento térmico (calcinación) del soporte activado antes de la deposición del oro, no obstante, puede ser muy benéfico. En algunos casos, un agente de activación puede no funcionar al grado deseado sino hasta después de la calcinación. Por ejemplo, la calcinación tiende a producir 73 mejoramientos demostrables cuando el agente de activación incluye una sal de nitrato. En otros casos, el funcionamiento de un agente de activación efectivo podría ser adicionalmente aumentado. Por ejemplo, el funcionamiento de las sales de carbonato en general efectivas puede ser aumentado a un grado vía la calcinación. Incluso, las sales tales como carbonato de potasio tienden ya a estar en forma activa cuando son impregnadas, y los soportes activados resultantes son benéficamente secados, por ejemplo, a una temperatura de hasta aproximadamente 200 °C sin necesitar realmente un tratamiento de calcinación. En general, el tratamiento térmico involucra el calentamiento de soporte impregnado a una temperatura en el intervalo de 125°C a aproximadamente 1000°C por un periodo de tiempo en el intervalo de 1 segundo a 40 horas, preferentemente 1 minuto a 6 horas, en cualquier atmósfera adecuada, tal como aire; una atmósfera inerte tal como nitrógeno; dióxido de carbono; argón; o una atmósfera reductora tal como hidrógeno; y similares. Las condiciones térmicas particulares que van a ser utilizadas dependerán de factores que incluyen la naturaleza del soporte y la naturaleza del o de los impregnantes. En general, el tratamiento térmico debe ocurrir por debajo de una temperatura a la cual los constituyentes del soporte impregnado podrían ser descompuestos, degradados o de otro 74 modo indebidamente térmicamente dañados . Muchos tratamientos de calcinación de soportes impregnados son descritos en los ejemplos siguientes. Aunque un agente de activación puede ser suministrado como una sal o similar, la forma resultante de la sal o sus iones constituyentes después de la incorporación dentro del sistema catalizador heterogéneo, no es conocida con certidumbre. El análisis de difracción por rayos X no muestra una fase distinta de óxido o carbonato de metal, aunque es mostrado algo de carbonato per se. Se cree, por lo tanto, que los iones metálicos han reaccionado con y modificado la superficie de soporte. Existe una amplia gama de aplicaciones para los catalizadores de la presente invención. Se cree que estos catalizadores encontrarán aplicación en las áreas de tratamiento de escape de automóviles como catalizadores de hidrogenación, como catalizadores para la oxidación de hidrocarburos, y como catalizadores para la eliminación de óxidos de nitrógeno, y en sensores para la detección y medición de gases y vapores, y la eliminación de CO de áreas habitadas. Los dispositivos de protección respiratoria tales como mascarillas para el humo o campanas de gases de escape podrían emplear útilmente los catalizadores de la invención para la eliminación de CO peligroso y otros gases del aire para respirar. 75 La presente invención será ahora descrita además en los siguientes ejemplos ilustrativos.

Método de Prueba 1: procedimiento de prueba de reto con CO La Figura 4 muestra el sistema de prueba 50 que fue utilizado para someter muestras a retos con CO con el fin de evaluar las características catalíticas para oxidar el CO. El aire comprimido a alta presión proveniente de la línea de suministro 52 es reducido en presión, regulado y filtrado por el regulador 54 (Panel de Filtración y Regulación de Aire 3M Modelo W-2806, 3M Company, St . Paul, MN) para eliminar los particulados y los aceites. El regulador es ajustado para dar una presión de distribución de entre 2.81 y 4.21 kg/cm2 (40 y 60 psi) . La válvula 56 (Hoke Inc., Spartanburg, SC) es utilizada para ajustar la velocidad de flujo de aire principal, deseada, como se mide por un flujómetro 58 (Gilmont®, Barnant Co., Barrington, IL) con un intervalo de 0 a 77 LPM. El flujómetro 58 fue calibrado utilizando un flujómetro de burbuja Gilibrator® (Sensidyne, Inc. , Clearwater, FL; no mostrado) . A no ser que se establezca de otro modo, una velocidad de flujo de aire de 64 LPM fue utilizada para todas las pruebas del catalizador. El flujo de aire principal pasa a través del ¦ espacio superior 60 por arriba del baño de agua destilada 62 caliente del recipiente 64 y pasa luego vía las líneas 57 y 76 75 hacia un matraz de mezclado 66 de 1000 mi. La humedad relativa del matraz mezclador es monitorizada utilizando un sensor de RH 68 (Tipo 850-252, General Eastern, ilmington, MA) . El sensor RH 68 proporciona una señal eléctrica a un controlador de humedad 70 (un controlador Omega Engineering PID CN1200 de Omega Engineering Inc., Stamford, CT) que distribuye energía vía las líneas 71 hacia un calentador sumergido 72 para mantener la RH al punto de ajuste. A no ser que se indique de otro modo, la humedad relativa es controlada a 85%. Un cilindro 74 de monoxido de carbono equipado con un regulador 76, adecuado para el servicio de CO proporciona un flujo regulado de gas CO vía la línea 73. Una válvula de medición 78 de ángulo muy fino, de acero inoxidable (Swagelok Co, Solón, OH) es utilizada para ajustar la velocidad de flujo deseada de CO. A no ser que se indique de otro modo, una velocidad de flujo de CO de 96 ml/minuto es utilizada con el fin de obtener una concentración de CO en la corriente de aire de 1500 ppm. El CO medido es combinado con el aire humidificado en el matraz mezclador 66. La corriente combinada fluye luego hacia la cámara de prueba 80 que tiene una caja 81 tal como una cubeta de acero inoxidable de 12.3 litros (13 cuartos de galón), invertido, que se acopla estrechamente a una plataforma de soporte 83. Dentro de la cámara de prueba 80 está un 77 accesorio de prueba 82. La cámara de prueba 80 es sellada para soportar la plataforma 83 utilizando un empaque de espuma (no -mostrado) . Dos abrazaderas (no mostradas) aseguran una selladura hermética a la plataforma de soporte 83. La caja 81 puede ser retirada para permitir que los accesorios de prueba del catalizador sean colocados dentro de la prueba y recogidos después de que se completa la prueba. La plataforma de soporte 83 está equipada con un accesorio ahusado interno 29/42 (no mostrado) sobre el cual es montado el accesorio 82 que contiene el catalizador que va a ser probado . Las concentraciones de CO y C02 y la temperatura de punto de rocío se miden a la salida de la cámara de prueba utilizando un sensor Brüel & Kjaer Multi-gas Monitor Tipo 1302 (Brüel y Kjaer, N¾rum, Dinamarca; no mostrado) equipado con filtros ópticos #982 para detectar el C02 y #984 para detectar el CO. El Monitor de Gases Múltiples fue calibrado con 10, 000 ppm de C02 y 3,000 ppm de CO como estándares siguiendo el procedimiento recomendado por los fabricantes. El monitor de gases múltiples (Multi-gas Monitor) envía de salida datos a un dispositivo de adquisición de datos tal como un registrador de diagramas o una computadora personal •portátil que corre el Software Hyperterminal (Hilgraeve, Monroe, MI) . Los archivos de texto son importados hacia el software Microsoft® Excel (Microsoft Corp. , Redmond, WA) para 78 el análisis de datos. Antes de iniciar la prueba, el sistema 50 se deja equilibrar a una concentración constante nominalmente de 1500 ppm de CO. La variabilidad en la concentración de GO inicial fue de ± 5% para las muestras probadas a 1500 ppm y ± 3% para las muestras probadas a 3600 ppm de CO. La temperatura de la corriente de aire es monitorizada corriente abajo del accesorio de prueba utilizando un térmopar tipo K (no mostrado) y la lectura digital (no mostrada) (Termómetro Fluke 51 K/J, Fluke Corporation, Everett, WA) . Las muestras de catalizador son tamizadas para eliminar los materiales finos antes de la prueba. A no ser que se especifique de otro modo, las muestras fueron tamizadas para eliminar las partículas más finas de malla 20 utilizando Tamices Estándares Norteamericanos (A.S.T.M. especificación E-ll; The urdock Co., Mundelein, IL) . Un volumen de catalizador especificado, típicamente 100 mi, es cargado dentro del accesorio de prueba 82 de aluminio, con un diámetro interno de 8.9 cm (3.5 pulgadas) y equipado con un accesorio ahusado exterior 29/42 utilizando una columna de carga (como se describe en el documento del Reino Unido 606,876 con una modificación, la eliminación del cono de cara hacia arriba) . La profundidad típica del lecho es de aproximadamente 1.6 cm (0.6 pulgada). Los tamices montados dentro del accesorio de prueba 82 previenen la pérdida de 79 partículas del catalizador durante la prueba. Cuando la concentración de CO medido se ha estabilizado, la tubería 85 que lleva la mezcla de aire/CO es desconectada de la parte superior de la cámara de prueba 80 vía el accesorio ahusado (no mostrado) , la ca a 81 ese removida, y el accesorio de prueba 82 que contiene el catalizador es colocado sobre el accesorio 29/42 sobre la plataforma de soporte 81. La caja 81 es reemplazada y sellada a la plataforma de soporte 83. Las mediciones de concentración de CO y C02 comienzan cuando la tubería de aire/CO 85 es reconectada al accesorio ahusado sobre la parte superior de la cámara de prueba 80. Las mediciones continúan por un periodo de tiempo especificado, típicamente 30 minutos. Las pruebas corridas a 64 LP con 3600 ppm de CO, válvula 78, fueron reemplazadas con una válvula de doble patrón, de medición fina, de acero inoxidable (Swagelok Co., Solón, OH) para permitir el control de velocidades de flujo de CO más altas .

Método de Prueba 2 : Procedimiento de Prueba Cromatografica y Aparato La Figura 5 muestra un sistema 100 utilizado para el análisis cromatográfico de las características catalíticas de las muestras. El sistema 100 incluye una mezcla a alta presión de CO en aire (1.9% v/v) almacenado en el tanque 102, 80 y es también acoplada a una fuente- 104 del aire comprimido del edificio vía la línea 106. El regulador de presión y la válvula de cierre 101 y. la válvula de aguja fina 103 ayudan a controlar el flujo de CO en el aire a través de la línea 105. El flujo de CO en aire es medido por el rotámetro 107 (tubo de flujo Alphagaz (Aire Líquido) 3502, Morrisville, PA) . El flujo del aire comprimido del edificio a través de la línea 106 es reducido en presión, regulado, y filtrado por el regulador 110 (Panel de Filtración y Regulación de Aire 3M Modelo W-2806, 3M Company, St . Paul, MN) . El regulador es ajustado para dar una distribución de presión de entre 2.81 y 4.21 kg/cm2 (40 y 60 psi) . Una válvula de aguja fina 112 es utilizada para ajustar la velocidad de flujo de aire deseada a través de la línea 106. El flujo de CO en aire y el aire comprimido del edificio son combinados en la unión 108 para proporcionar una mezcla de CO en aire de la concentración deseada y velocidad de flujo deseada. El rotámetro 114 (tubo de flujo Aalbor Instruments 112-02, Orangeburg, Y) sobre la línea 116 mide el flujo total de las corrientes combinadas. Los rotámetros son calibrados utilizando un flujómetro de burbuja Gilibrator® (no mostrado) colocado en el lecho del catalizador (sin catalizador presente) . Los dos rotámetros 107 y 114 son elegidos para obtener concentraciones de aproximadamente 1000 a 20,000 ppm de CO a velocidades de 81 flujo de aproximadamente 100 ml/minuto hasta aproximadamente 500 ml/minuto bajo las condiciones del ambiente de laboratorio . El CO diluido en la mezcla de aire en la línea 116 es luego humidificado a la RH deseada al hacer pasar la mezcla de aire ya sea a través del tubo interno de un tubo en el secador 118 de coraza Nafion® como se muestra (Perma Puré MD 110-12P; Toms River, New Jersey) operando como un humidificador, o mediante el paso de la mezcla de aire a través de un recipiente a presión que contiene agua (no mostrado) . El aire húmedo es introducido al secador 118 a través de la línea 120 y sale por la línea 122. En el último proceso, se obtuvo un RH de aproximadamente 70% a una velocidad de flujo de 200 ml/minuto. El aire húmedo se hace pasar a través de la coraza del secador para humidificar el CO seco en la corriente de aire que pasa a través del tubo interno. El aire húmedo es obtenido mediante el burbujeo de aire comprimido a través de una frita de vidrio hacia un matraz de agua mantenida a una temperatura controlada en un baño de agua refrigerada. Si es deseado una RH menor, la temperatura del baño de agua es descendida hasta que el CO en la mezcla de aire alcanza la RH deseada. Esto es medido por un girómetro de punto de rocío de espejo óptico General Eastern Hygro-Ml (GE General Eastern Instruments, Wilmington, MA.) . El aire a temperatura ambiental saturado con vapor de 82 agua aproximadamente a 3 litro/minuto a través de la coraza del secador, humidifica una corriente de CO/aire a 100 mi/minuto a una RH >90%. La muestra del catalizador (usualmente aproximadamente 1 a 2 cm de profundidad) es dejada caer en copos dentro de una sección de una tubería 124 de polietileno con diámetro interno de 4 mm, de pared gruesa, de aproximadamente 8 cm de longitud, para formar un lecho de catalizador 125. Un tapón de algodón 127 sella un extremo de la tubería 124. La mezcla de CO en aire pasa a través del lecho del catalizador y luego a través de un filtro de cartucho 126 para partículas (filtro de muestras Balston DFU grado BQ, Parker Hannifin Corporation, Tewksbury, MA) hacia la válvula de muestreo de gases de un cromatógrafo de gases 128 (cromatógrafo de gases SRI modelo 8610C con una válvula de muestreo de gases y conductividad térmica y detectores de ionización de helio, Torrance, CA) . El filtro 126 de particulados protege la válvula de GC del daño por los particulados que escapan del lecho del catalizador. La válvula de muestreo de gases inyecta periódicamente la corriente de salida del lecho del catalizador sobre una columna 5A de 1.52 m de largo de tamices moleculares. Ésta separa el CO del aire. La concentración de CO es determinada ya sea por un detector de la conductividad térmica (límite de detección de CO 83 aproximadamente 500 ppm) o por un detector de ionización de helio (límite de detección de CO <10 ppm) . La concentración de CO es medida aproximadamente cada cuatro minutos durante la prueba, desplegada y registrada en un archivo de datos. Estos detectores son calibrados mediante la dilución de un flujo conocido de CO certificado por Scott (99.3%) con un flujo conocido de aire para generar concentraciones conocidas de CO (calibrador de flujo: Sensidyne Gilibrator, Clearwater, FL) . Una curva de calibración es generada a partir de estos datos.

Método de Aplicación de Oro: Proceso para la deposición de nanopartículas de oro sobre partículas de sustrato : El aparato descrito en la descripción detallada y mostrado en las Figuras 2 y 3, es utilizado como sigue para preparar los materiales catalíticos de acuerdo al siguiente procedimiento, a no ser que se indique expresamente de otro modo. 300 ce de partículas de sustrato son primeramente calentadas aproximadamente a 200°C en aire toda la noche (120°C en el caso de los sustratos de carbón) para eliminar el agua residual. Éstos son luego colocados en el aparato 10 agitador de partículas mientras está caliente, y la cámara 14 es luego evacuada. Una vez que la presión de la cámara está en el intervalo de 10"5 torr, el gas de bombardeo de argón es admitido a la cámara 14 a una presión de aproximadamente 10 84 • militorr. El proceso de deposición de oro es luego iniciado mediante la aplicación de una potencia catódica de 0.03 kilovatios. El eje 40 del agitador de partículas es rotado aproximadamente a 4 rpm durante el proceso de deposición de oro. La energía es detenida después de 60 minutos. La cámara 14 es retrollenada con aire y las partículas recubiertas con oro son retiradas del aparato 10. El objetivo 32 de bombardeo de oro es pesado antes y después del recubrimiento, para determinar la cantidad de oro depositado. En el caso de las partículas de carbón, la cantidad de oro depositado fue determinada mediante análisis elemental de plasma acoplado a iones sobre las partículas de carbón tratadas, para ser de 0.05% p/p. Durante el proceso de deposición, el espacio vacío entre las cuchillas 42 y la pared de la cámara fue mantenido a 1.7 mm (condición de deposición 1) o 2.7 mm (condición de deposición 2) .

Preparación de partículas de gamma-alúmina : 2600 mi de agua desionizada a temperatura ambiental, 48 g de ácido nítrico grado analítico 16 N y 800 g de alfa-alúmina monohidratada (boehmita) en polvo, vendida bajo la designación comercial DISPERAL, se cargaron dentro de un recipiente de acero de 18.9 litros, revestido con polietileno. La carga fue dispersada a alta velocidad por 85 cinco minutos utilizando un Mezclador Homogeneizador Gifford-Wood (Greco Corp., Hydson, N.H.). El sol resultante fue vaciado dentro de una charola de aluminio revestida con poliéster, de 46 cm X 66 cm X 5 cm, donde éste se secó en un horno al aire a 100°C hasta obtener un sólido friable. El material seco resultante fue triturado utilizando un pulverizador "Braun" tipo UD que tenía un espacio vacío de 1.1 mm entre las placas de acero. El material triturado fue tamizado y se retuvo el material de tamaño de malla de 0.125 mm hasta aproximadamente 1 mm y fue alimentado dentro del extremo de un calcinador, el cual fue un tubo de acero inoxidable de 4.3 metros de largo por 23 cm de diámetro, que tenía una zona caliente de 2.9 metros, el tubo estaba inclinado a 2.4 grados con respecto a la horizontal, y girando a 7 rpm, para proporcionar un tiempo de residencia de aproximadamente 15 a 20 minutos. El calcinador tubo una temperatura del extremo de alimentación de zona caliente de aproximadamente 350°C y una temperatura del extremo de salida de aproximadamente 800 °C. El gas por arriba de las partículas de alúmina en el extremo caliente del calcinador fue medido aproximadamente a 380°C durante las calcinaciones. El material pre-encendido fue luego tamizado para ser mayor de malla 20 pero menor de malla 16 en tamaño utilizando los Tamices Estándares Norteamericanos (A.S.T.M. especificación E.ll? The Murdock Co. , Mundelein, IL) . Esta 86 fracción de tamaño fue designada partículas de alúmina "A" . Una muestra adicional del material pre-encendido fue tamizada para ser mayor de aproximadamente malla 20 pero menor de malla 14 en tamaño, utilizando los Tamices Estándares Norteamericanos (A.S.T.M. especificación E.ll; The Murdock Co . , Mundelein, IL) . Las muestras de tamaño de partícula de malla 14 a 20 fueron designadas partículas de alúmina "B" . Estos materiales fueron utilizados en la preparación de los siguientes soportes del catalizador.

Ejemplo 1. Partículas de Gamma-Alúmina Tipo A: Partículas de gamma-alúmina tipo A fueron tratadas con oro mediante bombardeo asistido por plasma como se describe previamente, utilizando la condición de deposición 2. El funcionamiento del catalizador de oxidación de CO del Ejemplo 1 en el CO oxidante durante el flujo de gas a través de un lecho fue medido utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 3600 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minuto. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 6. La Figura 6 y otras gráficas similares en estos ejemplos muestran las concentraciones medidas de gas en ppm versus el tiempo de prueba después de que la mezcla de gas de prueba es pasada a través de un lecho de prueba de 100 mi. El tiempo transcurrido es representado en 87 minutos : segundos : décimas de segundo .

Ejemplo 2. Partículas de Gamma-Alumina Tipo B, No Modificadas : Partículas de gamma-alúmina tipo B fueron tratadas con oro mediante bombardeo asistido por plasma como se describe previamente utilizando la condición de deposición 2. El funcionamiento del catalizador de oxidación de CO del Ejemplo 2 en CO oxidante durante el flujo de gas a través de un lecho, fue medido utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 3S00 ppm de CO y la velocidad de flujo total del gas fue de 64 litros/minuto. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 7.

Impregnación de Partículas de Gamma-Alúmina; Una solución del líquido de impregnación fue preparada mediante el mezclado de suficiente sal soluble del metal de impregnación con agua desionizada, en suficiente cantidad para generar una solución que tenía la concentración deseada. Como un ejemplo para preparar una solución de 0.5 M de carbonato de potasio (FW = 138.21 g/mol) , 69.11 g de carbonato de potasio se disolvieron en suficiente agua desionizada para producir un volumen final de 1 litro. Las partículas fueron impregnadas por humedad 88 incipiente. La técnica de humedad incipiente involucra la adición lenta de la solución de impregnación a las partículas secas de gamma-alúmina mientras que se agitan las partículas con una paleta o espátula, hasta que los poros de las partículas de gamma-alúmina son completamente saturadas con la solución vía la impregnación de la solución dentro de los poros de las partículas de gamma-alúmina . Un exceso de la solución de impregnación, como se pone en evidencia por la observación visual de la fase líquida sobre o entre las partículas, fue evitada. Después de que las partículas fueron completamente saturadas, las partículas impregnadas fueron secadas en un horno de aire forzado a 130 °C y fueron calcinadas como se describe para cada ejemplo.

Ejemplo 3. Preparación de las Partículas de Gamm -Alúmina Impregnadas con Carbonato de Potasio - muestra calentada a 130°C: 710 g de partículas de gamma-alúmina A (volumen de ¦ 950 mi de partículas de gamma-alúmina) fueron impregnados mediante la técnica de humedad incipiente utilizando carbonato de potasio 0.5 M (Merck KgaA, Darmstadt, Alemania) en solución. Después de una adición de 469 mi de carbonato de potasio 0.5 M, se logró la saturación completa. Esto da como resultado un soporte de catalizador, después del secado que es de aproximadamente 2.5 por ciento en peso de potasio. 89 Las partículas fueron secadas a 130°C y una porción de 300 mi de esta muestra se trató con oro (condición de deposición 2) . El porcentaje en peso de oro sobre esta muestra fue medido mediante el Análisis Espectroscópico de Plasma de Argón Inductivamente Acoplado (ICP por sus siglas en ingles) . Los resultados para las muestras de réplica fueron de 0.0486% en peso de oro y 0.0521% de oro. Una muestra del Ejemplo 3 fue examinada mediante TE como se describió previamente . El intervalo de tamaño aproximado de las partículas de oro en una región de ondulación que parece ser representativa de la muestra, fue de 2.1 a 6.6 nm. El tamaño promedio de las partículas de oro en esta región fue de 3.0 nm y el intervalo aproximado de ¦ profundidad dentro del sustrato fue de 38 a 60 nm. En una región plana de la muestra, el intervalo de tamaño aproximado de las partículas de oro fue de 2.4 a 11.4 nm. El tamaño promedio de las partículas de oro en esta región fue de 8.6 nm y se encontró que las partículas de oro estaban completamente sobre la superficie de la partícula con poca penetración observada. El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 3 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. 90 El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 8. Estos resultados ilustran las propiedades catalíticas mejoradas del soporte modificado con una fuente de potasio.

Ejemplo 4. Preparación de Partículas de Gamma-Alumina Impregnadas con Carbonato de Potasio - muestra calentada a 300°C: Una porción de 300 mi de la muestra seca del Ejemplo 3 se calcinó a 300°C mediante calentamiento en aire en un horno de caja y manteniendo la muestra a 300°C por 1 hora. Después del enfriamiento, esta muestra calcinada fue tratada con oro (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 4 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 9.

Ejemplo 5. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina Impregnadas con Carbonato de Potasio - muestra calentada a 300°C: Una porción de 300 mi de la muestra seca del Ejemplo 3 se calcinó a 600°C mediante calentamiento en aire 91 en un horno de caja y manteniendo la muestra a 600°C por 1 hora. Después del enfriamiento, esta muestra calcinada fue tratada con oro (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 5 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 10.

Ejemplo 6. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina con Carbonato de Potasio - Efecto del Contenido de Carbonato de Potasio : Una solución de carbonato de potasio fue preparada mediante la disolución de 6.91 g de carbonato de potasio ((Merck KGAA, Darmstadt, Alemania)) en suficiente agua desionizada para producir un volumen de 200 mi. Una muestra de partículas de gamma-alúmina B (300 mi de volumen de partículas, 224.14 g) fue impregnada mediante la técnica de humedad incipiente utilizando aproximadamente 150 mi de sulfato de potasio 0.4 M. Después de la impregnación, las partículas fueron secadas en un horno a 130°C. Después del secado, las partículas impregnadas fueron tratadas con oro vía el bombardeo asistido por plasma (condición de deposición 92 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 6 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 3600 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 11.

Ejemplo 7. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina con Carbonato de Potasio - Efecto del Contenido de Carbonato de Potasio : Partículas de gamma-alúmina impregnadas con carbonato de potasio fueron preparadas y probadas exactamente como se describe en el Ejemplo 6, con la excepción de que se utilizaron 13.82 g de carbonato de potasio en lugar de 6.91 g ¦de carbonato de potasio. Los resultados de la prueba son representados en la Figura 12. Ej emplo 8. Preparación de Partículas de Gamma-Alumina con Carbonato de Potasio - Efecto del Contenido de Carbonato de Potasio: Partículas de gamma-alúmina impregnadas con carbonato de potasio fueron preparadas y probadas exactamente como se describe en el Ejemplo 6, con la excepción de que se utilizaron 20.72 g de carbonato de potasio en lugar de 6.91 g 93 de carbonato de potasio. Los resultados de la prueba son representados en la Figura 13.

Ej emplo 9. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina Impregnadas con Carbonato de Amonio: Una solución de carbonato de amonio 0.5 M (Fisher Scientific Co . , Fair Lawn, NJ) se preparó mediante la disolución de 11.41 g de carbonato de amonio hidratado en suficiente agua desionizada para producir un volumen de 200 mi. Una muestra de partículas de gamma-alúmina A (volumen de 300 mi de partículas, 224.14 g de muestra) se impregnó mediante la técnica de humedad incipiente utilizando aproximadamente 150 mi de la solución de carbonato de amonio 0.5 M. Después de la impregnación, las partículas fueron secadas en un horno a 100°C. Después del secado, las partículas impregnadas fueron tratadas con oro vía el bombardeo asistido por plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 9 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 14. 94 Ejemplo 10. Preparación de Partículas de Gamma-Alumina Impregnadas con Hidroxido de Potasio : Una solución de hidroxido de potasio 0.4 M fue preparada mediante la disolución de 4.49 g de hidroxido de potasio (Merck gaA, Darmstadt, Alemania) en suficiente agua desionizada para producir un volumen de 200 mi. Una muestra de partículas gamma-alúmina A (volumen de 300 mi de partículas, 224.14 g de muestra) se impregnó mediante la técnica de humedad incipiente utilizando aproximadamente 150 mi del OH 0.4 M. Después de la impregnación, las partículas fueron secadas en un horno a 100 °C. Después del secado, las partículas impregnadas fueron tratadas con oro vía el bombardeo asistido con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 10 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 15.

Ejemplo 11. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina Impregnadas con Acetato de Potasio: Una solución de acetato de potasio 0.4 M fue preparada mediante la disolución de 7.85 g de KCH302 (Fisher 95 Scientific Co., Fair Lawn, NJ) en suficiente agua desionizada para producir un volumen de 200 mi. Una muestra de partículas gamma-alúmina A (volumen de 300 mi de partículas, 224.14 g de muestra) se impregnó mediante la técnica de humedad incipiente utilizando aproximadamente 150 mi del KCH302 0.4 M. Después de la impregnación, las partículas fueron secadas en un horno a 100 °C. Después del secado, las partículas impregnadas fueron tratadas con oro vía el bombardeo asistido con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 11 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 16.

Ejemplo 12. Preparación de Partículas Gamma-Alúmina Impregnadas con Sulfato de Potasio: Una solución de sulfato de potasio fue preparada mediante la disolución de 13.94 g de sulfato de potasio (J.T. Baker Chemical Co., Phillipsburg, NJ) en suficiente agua desionizada para producir un volumen de 200 mi. Una muestra de partículas gamma-alúmina A (volumen de 300 mi de partículas, 224.14 g de muestra) se impregnó mediante la 96 técnica de humedad incipiente utilizando aproximadamente 150 mi del K2S04 0.4 M. Después de la impregnación, las partículas fueron secadas en un horno a 100°C. Después del secado, las partículas impregnadas fueron tratadas con oro vía el bombardeo asistido con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamie to del catalizador del Ejemplo 12 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el fluj o de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 17.

Ejemplo 13. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina Impregnadas con Oxalato de Potasio: Una solución de oxalato de potasio fue preparada mediante disolución de 14.74 g de 2C204 (Mallinkrodt Chemical Works, St . Louis, Mo) en suficiente agua desionizada para producir un volumen de 200 mi. Una muestra de partículas gamma-alúmina A (volumen de 300 mi de partículas, 224.14 g de muestra) se impregnó mediante la técnica de humedad incipiente utilizando aproximadamente 150 mi del K2C204 0.4 M. •Después de la impregnación, las partículas fueron secadas en un horno a 100 °C. Después del secado, las partículas 97 impregnadas fueron tratadas con oro vía el bombardeo asistido con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 13 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 18.

Ejemplo 14. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina Impregnadas con Fosfato de potasio: Una solución de fosfato de potasio fue preparada mediante la disolución de 13.93 g de K2HP04 (Aldrich Chemical Co . , Milwaukee, WI) en suficiente agua desionizada para producir un volumen de 200 mi. Una muestra de partículas gamma-alúmina A (volumen de 300 mi de partículas, 224.14 g de muestra) se impregnó mediante la técnica de humedad incipiente utilizando aproximadamente 150 mi del 2HP0 0.4 M. Después de la impregnación, las partículas fueron secadas en un horno a 100°C. Después del secado, las partículas impregnadas fueron tratadas con oro vía el bombardeo asistido con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 14 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación 98 del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 19.

Ejemplo 15. Preparación de Partículas de Gamma-Alumina Impregnadas con Bario - Secadas a 130 °C: La técnica de humedad incipiente fue utilizada para impregnar partículas de gamma-alúmina tipo A con nitrato de bario 0.4 M (Certified A.C.S., Fisher Scientific Co., Fair Lawn, NJ) en solución como la solución de impregnación. Esta impregnación involucró la impregnación de 224.1 g de la gamma-alúmina con 148 mi de una solución preparada mediante la disolución de 20.9 g de nitrato de bario en suficiente agua desionizada para producir un volumen de 200 mi. Después de secar a 130°C la muestra fue tratada con oro vía el bombardeo asistido por plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 15 fue examinado para su actividad catalítica en oxidación de CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minuto. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados se representan en la Figura 20. 99 Ejemplo 16. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina Impregnadas con Bario - Calcinadas a 300 °C: La técnica de humedad incipiente fue utilizada para impregnar partículas de gamma-alúmina tipo A con solución de nitrato de bario 0.4 M (Certified A.C.S., Fisher Scientific Co . , Fair Lawn, NJ) como la solución de impregnación, exactamente como se describe en el Ejemplo 12. Después de secar a 130 °C, una porción de la muestra fue calcinada a 300°C y mantenida a 300°C por 1 hora antes de permitir que se enfriara con el horno. Después del enfriamiento, la muestra fue tratada con oro vía el bombardeo asistido con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 16 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 21.

Ejemplo 17. Preparación de Partículas de Gamma-Alumina Impregnadas con Bario - Calcinadas a 600°C: La técnica de humedad incipiente fue utilizada para impregnar partículas de gamma-alúmina tipo A con solución de nitrato de bario 0.4 M (Certified A.C.S., Fisher Scientific 100 Co., Fair Lawn, NJ) como la solución de impregnación, exactamente como se describe en el Ejemplo 12. Después de secar a 130°C, una porción de la muestra fue calcinada a 600°C y mantenida a 600°C por 1 hora, Después del enfriamiento, la muestra fue tratada con oro vía el bombardeo asistido con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 17 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 22. La comparación de los resultados del Ejemplo 17 con aquellos del Ejemplo 16 y el Ejemplo 15 demuestran que el efecto de activación del nitrato de bario es fuertemente manifestado después de que el soporte impregnado fue calentado a 600 °C.

Ejemplo 18. Preparación de Partículas de Gamm -Alumina Impregnadas con Bario, Tratadas con Carbonato de Potasio -Calcinadas a 600 °C: La técnica de humedad incipiente fue utilizada para impregnar partículas de gamma-alúmina tipo A con solución de nitrato de bario 0.4 M (Certified A.C.S., Fisher Scientific 101 Co . , Fair Lawn, NJ) como la solución de impregnación, exactamente como se describe en el Ejemplo 12. Después de secar a 130°C, una porción de la muestra fue calcinada a ' 600 °C y mantenida a 600°C por una hora. Después del enfriamiento, esta muestra fue impregnada con carbonato de potasio 0.5 M mediante humedad incipiente . La muestra fue secada a 130°C y tratada con oro de acuerdo a la condición de deposición 2. El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 18 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CQ y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 23. La comparación de los resultados de prueba del material del Ejemplo 18 con los resultados de prueba del material del Ejemplo 17 muestran que el mejoramiento en el funcionamiento catalítico puede ser alcanzado mediante el uso de una combinación de agentes de activación.

Ejemplo 19. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina Impregnadas con Magnesio - Secadas a 130°C: La técnica de humedad incipiente fue utilizada para impregnar partículas de gamma-alúmina tipo A con solución de 102 nitrato de magnesio 0.4 'M hexahidratado (Alfa Aesar, Ward Hill, MA) . La solución para la impregnación fue preparada mediante la disolución de 20.51 g del nitrato de magnesio hexahidratado en agua desionizada para producir un volumen final de 200 mi. 148 mi de esta solución se utilizaron para impregnar 224.14 g de las partículas de alúmina. Después de secar a 130°C, la muestra fue tratada con oro vía bombardeo asistido con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 19 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 24.

Ejemplo 20. Preparación de Partículas de Gamma-Alumina Impregnadas con Magnesio - Calcinadas a 300°C: Se utilizó la técnica de humedad incipiente para impregnar partículas de gamma-alúmina tipo A con solución de nitrato de magnesio 0.4 M (Alfa Aesar, Ward Hill, MA) como se describe en el Ejemplo 16. Después de secar a 130°C, una porción de la muestra fue calcinada a 300°C y mantenida a 300°C por 1 hora antes de permitir que se enfriara con el horno. Después del enfriamiento, la muestra fue tratada con 103 oro vía bombardeo con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 20 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 25.

Ejemplo 21. Preparación de Partículas de Gamm -Alúmina Impregnadas con Magnesio - Calcinadas a 600 °C: Se utilizó la técnica de humedad incipiente para impregnar partículas de gamma-alúmina tipo A con solución de nitrato de magnesio 0.4 M (Alfa Aesar, Ward Hill, MA) como se describe en el Ejemplo 16. Después de secar a 130°C, una porción de la muestra fue calcinada a 600°C y mantenida a 600°C por 1 hora. Después del enfriamiento, la muestra fue tratada con oro vía bombardeo con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 21 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. 104 Los resultados son representados en la Figura 26. La comparación de los resultados del Ejemplo 21 con aquellos del Ejemplo 20 y el Ejemplo 19 demuestran que el efecto de activación de nitrato de magnesio es fuertemente manifestado después de que el soporte impregnado fue calentado a 600°C.

Ejemplo 22. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina Impregnadas con Calcio, Secadas a 130°C: Se utilizó la técnica de humedad incipiente para impregnar las partículas de gamma-alúmina tipo A con una solución de nitrato de calcio 0.4 M. Para preparar la solución de impregnación, 18.89 g de nitrato de calcio tetrahidratado (BAKER ANALYZED®, J.T. Baker, Co., Phillipsburg, NJ) se disolvieron en agua desionizada para producir un volumen de 200 mi. 148 mi de esta solución se utilizaron para impregnar 224.14 g de las partículas de alúmina. Después de secar a 130°C, la muestra fue tratada con oro vía bombardeo asistido con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 22 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 105 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 27.

Ejemplo 23. Preparación de Partículas de Gamm -Alúmina Impregnadas con Calcio, Calcinadas a 300 °C: Se utilizó la técnica de humedad incipiente para impregnar partículas de gamma-alúmina tipo A con una solución de nitrato de calcio 0.4 M (nitrato de calcio tetrahidratado, BAKER AALYZED®, J.T. Baker, Co., Phillipsburg, NJ) como se describe en el Ejemplo 19. Después de secar a 130°C, una porción de la muestra fue calcinada a 300°C y mantenida a 300°C por 1 hora antes de permitir que se enfriara con el horno. Después del enfriamiento, la muestra fue tratada con oro vía bombardeo con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 23 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 28.

Ejemplo 24. Preparación de Partículas de Gamm -Alúmina Impregnadas con Calcio, Calcinadas a 600 °C: Se utilizó la técnica de humedad incipiente para 106 impregnar partículas de gamma-alúmina tipo A con una solución de nitrato de calcio 0.4 M (nitrato de calcio tetrahidratado, BAKER AALYZED®, J.T. Baker, Co . , Phillipsburg, NJ) como se describe en el Ejemplo 19. Después de secar a 130°C, una porción de la muestra fue calcinada a 600°C y mantenida a 600°C por 1 hora. Después del enfriamiento, la muestra fue tratada con oro vía bombardeo con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 24 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 29. La comparación de los resultados del Ejemplo 24 con aquellos del Ejemplo 23 y el Ejemplo 22 demuestran que el efecto de activación de nitrato de calcio es manifestado después de que el soporte impregnado fue calentado a 600°C.

Ejemplo 25. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina Impregnadas con Calcio, Tratadas con Carbonato de Potasio, Calcinadas a 600 °C: Se utilizó la técnica de humedad incipiente para impregnar partículas de gamma-alúmina tipo A 107 con una solución de nitrato de calcio 0.4 M (nitrato de calcio tetrahidratado, BAKER ANALYZED®, J.T. Baker, Co., Ph.illipsburg, NJ) como se describe en el Ejemplo 19. Después de secar a 130°C, una porción de la muestra fue calcinada a 600 °C y mantenida a 600 °G por 1 hora. Después del enfriamiento, la muestra fue impregnada mediante humedad incipiente utilizando solución de carbonato de potasio 0.5 . Las partículas resultantes tratadas con calcio y potasio fueron secadas a 135°C toda la noche y tratadas con oro vía bombardeo asistido con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 25 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 pprci de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 30. Ejemplo 26. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina Impregnadas con Hierro : Se utilizó la técnica de humedad incipiente para impregnar partículas de gamma-alúmina tipo A con una solución de nitrato de hierro 0.4 M nonahidratado . Para elaborar la solución de nitrato de hierro, se disolvieron 32.32 g de Fe (N03)3-9H20 (Certified A.C.S., Fisher Scientific Co., Fair La n, NJ) en agua desionizada para producir un volumen final 108 de 200 ral. 224.14 g de partículas de gamma-alúmina A fueron impregnadas con la solución de nitrato de hierro. Después del secado a 130°C, la muestra fue calcinada a 600°C y mantenida a 500°C por 1 hora. Después de la calcinación las partículas impregnadas fueron tratadas con oro vía bombardeo asistido con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 26 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 31.

Ejemplo 27. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina Impregnadas con Manganeso : Se utilizó la técnica de humedad incipiente para impregnar partículas de gamma-alúmina tipo A con 148 mi de una solución de nitrato de manganeso al 50% (Fisher Scientific Co., Fair Lawn, NJ) . 224.14 g de partículas de gamma-alúmina A fueron impregnadas con solución de nitrato de manganeso. Después del secado a 130°C, la muestra fue calcinada a 600 °C y mantenida a 600 °C por 1 hora. Después de la calcinación las partículas impregnadas fueron tratadas con oro vía bombardeo asistido con plasma (condición de 109 deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 27 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 32.

Ejemplo 28. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina Impregnadas con Cobalto: Se utilizó la técnica de humedad incipiente para impregnar partículas de gamma-alúmina tipo A con una solución de nitrato de cobalto hexahidratado 0.4 M. Para elaborar la solución de nitrato de cobalto, se disolvieron 23.28 g de Co (N03) 2·6¾0 (reactivo grado analítico, Mallinkrodt Inc., Paris, Ky) en agua desionizada para producir un volumen final de 200 mi. 224.14 g de partículas de gamma-alúmina A fueron impregnadas con la solución de nitrato de cobalto . Después del secado de las partículas impregnadas a 130°C, una porción de la muestra fue calcinada a 600°C y mantenida a 600°C por 1 hora. Después de la calcinación, las partículas impregnadas fueron tratadas con oro vía bombardeo asistido con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 28 110 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el fluj o de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 33.

Ejemplo 29. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina Impregnadas con Cobre: Se utilizó la técnica de humedad incipiente para impregnar partículas de gamma-alúmina tipo A con una solución de nitrato de cobre (II) 2.5-hidrato 0.4 M. Para elaborar la solución de nitrato de cobre, se disolvieron 18.61 g de Cu(N03) 2-2.5H20 (BAKER ANALYZED®, J.T. Baker, Co., Phillipsburg, NJ) en agua desionizada para producir un volumen final de 200 mi. 224.14 g de partículas de gamma-alúmina A fueron impregnadas con la solución de nitrato de cobre. Después del secado de las partículas impregnadas a 130°C, una porción de la muestra fue calcinada a 600°C y mantenida a 600°C por 1 hora. Después de la calcinación, las partículas impregnadas fueron tratadas con oro vía bombardeo asistido con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 29 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho 111 utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 34.

Ejemplo 30. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina Impregnadas con Níquel : Se utilizó la técnica de humedad incipiente para impregnar partículas de gamma-alúmina tipo A con una solución de nitrato de níquel hexahidratado 0.4 M. Para elaborar la solución de nitrato de níquel, se disolvieron 23.26 g de Ni (N03) 2-6H20 (certificado con bajo contenido de Cobalto, Fisher Scientific Company, Fair La n, NJ) en agua desionizada para producir un volumen final de 200 mi. 224.14 g de partículas de gamma-alúmina A fueron impregnadas con la • solución de nitrato de níquel . Después del secado de las partículas impregnadas a 130°C, una porción de la muestra fue calcinada a 600 °C y mantenida a 600 °C por 1 hora. Después de la calcinación, las partículas impregnadas fueron tratadas con oro vía bombardeo asistido con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 30· fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 112 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 35.

Ejemplo 31. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina Impregnadas con Cromo : Se utilizó la técnica de humedad incipiente para impregnar partaculas de gamma-alúmina tipo A con una solución de nitrato de cromo monohidratado 0.4 M. Para elaborar la solución de nitrato de cromo, se disolvieron 32.01 g de Cr (N03) 3-9H20 (grado reactivo, Matheson, Coleman and Bell, Norwood, Ohio) en agua desionizada para producir un volumen final de 200 mi. 224.14 g de partículas de gamma-alúmina A fueron impregnadas con la solución de nitrato de cromo. Después del secado de las partículas impregnadas a 130°C, una porción de la muestra fue calcinada a 600°C y mantenida a 600°C por 1 hora. Después de la calcinación, las partículas impregnadas fueron tratadas con oro vía bombardeo asistido con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 31 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. 113 Los resultados son representados en la Figura 36.

Ejemplo 32. Preparación de Partículas de Gamma-Alumina Impregnadas con Zinc : Se utilizó la técnica de humedad incipiente para impregnar partículas de gamma-alúmina tipo A con una solución de nitrato de zinc hexahidratado 0.4 M. Para elaborar la solución de nitrato de zinc, se disolvieron 23.80 g de Zn(N03) 2·6¾0 (BAKER ANALYZED Reagent®, Mallinkrodt Baker, Inc., Phillipsburg, NJ) en agua desionizada para producir un volumen final de 200 mi. 224.14 g de partículas de gamma-alúmina A fueron impregnadas con la solución de nitrato de zinc . Después del secado de las partículas impregnadas a 130°C, una porción de la muestra fue calcinada a 600°C y mantenida a 600 °C por 1 hora. Después de la calcinación, las partículas impregnadas fueron tratadas con oro vía bombardeo asistido con plasma (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 32 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 37. 114 Ejemplo 33. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina Impregnadas con Titanio y Potasio: Se utilizó la técnica de humedad incipiente para impregnar partículas de gamma-alúmina tipo A con una solución de lactato de titanio Tyzor LA™1 que contenía carbonato de potasio. Para elaborar la solución de lactato de titanio/carbonato de potasio, se disolvieron 6.91 g de carbonato de potasio en 200 mi de lactato de titanio Tyzor LA (E.I. Du Pont de Nemours Co., Willmington, DE: Tyzor LA es nominalmente 13.7% en peso de Ti02 equivalente) . 224.14 g de las partículas de gamma-alúmina A fueron impregnadas con aproximadamente 148 mi de la solución de Tyzor LA/carbonato de potasio. Después de secar las partículas impregnadas a 130°C, una porción de la muestra fue calcinada a 600°C y mantenida a 600 °C por 1 hora. Después de la calcinación las partículas impregnadas fueron tratadas con oro vía bombardeo asistido con plasma (condición de deposición 2) . La muestra fue examinada por TEM como se describió previamente. El intervalo de tamaño aproximado de las partículas de oro en una región representativa de la muestra fue de 3.2 a 32 nm. El tamaño promedio de las partículas de oro fue de 9 nm y el intervalo aproximado de profundidad dentro del sustrato fue de 33 a 60 nm. El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 33 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a 115 través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 3600 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 38.

Sustratos Recubiertos con Óxido Metálico Ejemplo 34. Preparación de Partículas de Alumina Recubiertas con Óxido de Titanio: Una solución de tetraisopropiltitanato (TPT) en alcohol isopropxlico se preparó mediante el mezclado de 30 mi de tetraisopropiltitanato (Gelest, Inc., Tullytown, ??) con suficiente alcohol isopropílico para producir un volumen final de 148 mi. Esta solución fue impregnada mediante humedad incipiente dentro de 224.14 g de las partículas de alúmina tipo B. Después de la impregnación, las partículas fueron dispersadas sobre una charola de aluminio de 30x21 cm y se dejaron hidrolizar en aire por aproximadamente 2 horas. Durante este tiempo las partículas fueron suavemente agitadas cada 10 minutos utilizando una espátula. La charola de partículas tratadas con TPT, hidrolizadas en aire, fue transferida a un horno y secada a aproximadamente 150 °C toda la noche. Después del secado, las partículas recubiertas con óxido de titanio fueron calcinadas a 500 °C (tiempo a la 116 temperatura = 1 hora, velocidad de calentamiento desde la temperatura ambiente a 500°C = 1.6°C/minuto) . Después del enfriamiento, estas partículas fueron tratadas con oro vía el bombardeo (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 34 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 39.

Ejemplo 35. Preparación de Partículas de Alúmina Recubiertas con Óxido de Titanio con Hidrólisis Acuosa Líquida: Partículas de alúmina recubiertas con titania fueron preparadas como se describe en el Ejemplo 31, con la excepción que en vez de permitir que el tetraisopropiltitanato se hidrolizara en aire antes del secado, después del tratamiento con la mezcla de TPT-alcohol isopropílico, las partículas fueron lavadas dos veces con 500 mi de agua desionizada. Las partículas fueron secadas luego a 150°C toda la noche. Después del secado, las partículas recubiertas con óxido de titanio fueron calcinadas a 500°C (tiempo a la temperatura = 1 hora, velocidad de calentamiento 117 desde la temperatura ambiente a 500°C = 1.6°C/minuto) . Después del enfriamiento, estas partículas fueron tratadas con oro vía el bombardeo (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 35 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 40.

Ejemplo 36. Preparación de Partículas de Alúmina Tratadas con Carbonato de Potasio, Recubiertas con Óxido de Titanio: Las partículas de alúmina tratadas con carbonato de potasio fueron preparadas mediante la impregnación de partículas de alúmina tipo A con una solución de carbonato de potasio 0.5 M (Merck KGaA, Darmstadt, Alemania) en agua desionizada. Este material fue secado toda la noche a 135°C en un horno ' de aire forzado. Se preparó una solución de tetraisopropiltitanato (TPT) en alcohol isopropílico mediante el mezclado de 30 mi de tetraisopropiltitanato (Gelest, Inc., Tullytown, PA) con suficiente alcohol isopropílico para producir un volumen final de 148 mi. Esta solución fue impregnada mediante humedad incipiente dentro de 224.14 g de las partículas de alúmina tipo A tratadas con carbonato de 118 potasio. Después de la impregnación, las partículas fueron dispersadas sobre una charola de aluminio de 30x21 cm y se dejaron hidrolizar en aire por aproximadamente 2 horas. Durante este tiempo las partículas fueron suavemente agitadas cada 10 minutos utilizando una espátula. La charola de partículas tratadas con TPTf hidrolizadas en aire, fue transferida a un horno y secada a aproximadamente 150 °C toda la noche. Después del secado, las partículas recubiertas con óxido de titanio fueron calcinadas a 500°C (tiempo a la temperatura = 1 hora, velocidad de calentamiento desde la temperatura ambiente a 500°C = 1.6°C/minuto) . Después del enfriamiento, estas partículas fueron tratadas con oro vía el bombardeo (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 36 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 1itros/minutos . El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 41. Los resultados de la prueba del material del Ejemplo 36 demuestran que la alta actividad puede ser obtenida ' mediante el uso de un recubrimiento de óxido metálico nanoporoso en combinación con un agente de activación. 119 Ejemplo 37. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina Recubiertas con Óxido de Zirconio : 30.0 g de n-propóxido de zirconio (Johnson Matthey Electronics, Ward Hill, A) fueron diluidas con alcohol isopropílico hasta un volumen vinal combinado de 148 mi. 224.14 g de partículas gama-alúmina tipo B fueron impregnados por humedad incipiente utilizando esta solución. El material resultante fue hidrolizado al aire por aproximadamente 5 horas, y secado en un horno a 135°C toda la noche. Después del secado, las partículas recubiertas con oxido de titanio fueron calcinadas a 500 °C (tiempo a la temperatura = 1 hora, velocidad de calentamiento desde la temperatura ambiente a 500°C = 1.6°C/minuto) . Después del enfriamiento, estas partículas fueron tratadas con oro vía el bombardeo (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 37 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 42. Las partículas del Ejemplo 37 fueron colocadas en un anillo de cobre de 3 mm de diámetro, de 1/2 mm de altura, sobre un portaobjetos para microscopio e inmovilizadas 120 utilizando el epoxi conductor Buehler. El epoxi conductor fue preparado al mezclar 5 g de base epóxica Buehler (Base Epóxica No. 20-8130-37, Buehler Inc., Lake Bluff, IL) , 1 g de endurecedor epoxido Buehler (No. 20-8132-003) y 1 g de pegamento de carbón coloidal (número de catálogo 16053, Ted Pella, Inc., Redding, CA) . La mezcla epóxica fue desaireada a un vacio de 5 mm por 2 minutos, vaciada dentro del anillo y sobre las partículas . Las muestras fueron curadas por 1 hora a 70°C y el anillo de cobre manteniendo las muestras inmovilizadas en el material epóxico fue retirado del portaobjetos de microscopio. La muestra inmovilizada fue aplanada por pulido sobre un lado con lija de carburo de grano 600. La superficie plana fue fijada a una máquina formadora de hoyuelos SouthBay 515 (South Bay Technology, Inc., San Clemente, CA) y moleteada utilizando suspensión de diamante a un espesor de 15 µ?t?. La muestra fue colocada en un molino de iones Gatan (Gatan Dúo Mili Modelo 600, Gatan, Inc., Warrendale, PA) y molida con pistolas dobles utilizando argón a 5 KV y 0.5 mA por pistola hasta que la muestra fue perforada en el área correcta. Las muestras fueron observadas en un JEOL JSL 200 CX (JEOL USA Inc., Peabody, MA) a 200 Kv. Las muestras fueron manipuladas para permitir observación de la superficie exterior de la partícula de oro con un ángulo de" observación perpendicular a la superficie del catalizador. 121 La microestructura es la condición de la interfaz núcleo-recubrimiento fue determinada y fueron determinadas también las fases cristalinas de la interfaz del núcleo. El núcleo fue alúmina de transición, la zirconia de recubrimiento, y el oro visiblemente no penetró el núcleo. La fase de zirconia fue discontinua y el oro fue principalmente encontrado sobre el borde externo del depósito de zirconia. La difracción de área seleccionada fue utilizada para identificar las fases cristalinas presentes. Fueron identificados el oro cristalino, la gamma-alúmina y la zirconia cristalina. La fase de zirconia fue identificada como zirconia monoclínica. Los cristalitos de zirconia estuvieron en cúmulos de 0.1 a 0.3 micrómetros consistiendo de cristalitos primarios de 50 a 100 nm. Aunque algunos cristalitos de oro pequeños fueron observados en el intervalo de tamaño de 30 a 100 nm, el mayor volumen del oro fue encontrado como mucho mayor, en el intervalo de 30 a 100 nm. Este ejemplo muestra que la zirconia no funcionó para estabilizar el oro en la forma de nanopartícula y de nanogrumo. Se encontró que este oro de tamaño de partícula más grande es esencialmente inactivo como un catalizador de oxidación de CO.

Ejemplo 38. Preparación de Partículas de Gamma-Alúmina Recubiertas con Óxido de Aluminio : 30.0 g de sec-butóxido de aluminio (Johnson Matthey 122 Electronics, Ward Hill, MA) se diluyeron con sec-butanol a un volumen combinado final de 148 mi. 224.14 g de partículas de gamma-alúmina tipo B fueron impregnadas mediante humedad incipiente utilizando esta solución. El material resultante · fue hidrolizado al aire por aproximadamente 5 horas, y secado en un horno a 135 °C toda la noche. Después del secado, las partículas recubiertas con óxido de aluminio fueron tratadas con oro vía el bombardeo (condición de deposición 2) . La muestra fue examinada por TE como se describe previamente. El intervalo de tamaño aproximado de las partículas de oro en una región representativa de la muestra fue de 2.6 a 9.7 nra. La longitud promedio de las partículas de oro en esta región fue de 4.4 nm y el intervalo aproximado de profundidad dentro del sustrato fue de 40 a 57 nm. El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 38 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 43. Los resultados de la prueba del material del Ejemplo 38 muestran el alto funcionamiento de un catalizador utilizando un material de soporte cuya superficie fue alterada por la hidrólisis de un alcóxido metálico (en este 123 caso un alcóxido de aluminio) sobre la superficie (en este caso un oxido de aluminio nanoporoso) . Ejemplo 39. Esferas de Vidrio Tratadas con Oro: 280 gramos de esferas de vidrio sólidas, de malla 170 x 325, obtenidas de Potters Industries Inc. (Valley Forge, PA) fueron tratadas con oro utilizando la condición de deposición 1. La potencia catódica fue de 0.03 kW, la velocidad del agitador fue de aproximadamente 4 rpm, la presión de argón fue de aproximadamente 4 mT, y el tiempo de tratamiento fue de 2 horas. La muestra fue probada como se describe en el Método de Prueba 2 utilizando 5400 ppm de CO en aire a una humedad relativa mayor de 70% y una velocidad de flujo de 200 mi/minuto. La profundidad del lecho fue de aproximadamente 2.54 cm (1 pulgada). Los resultados son indicados en la Figura 44.

Ejemplo 40. Preparación de Partículas de Alúmina Tratadas con Carbonato de Potasio, Recubiertas con Óxido de Titanio -Efecto de la Secuencia de Adición: Una solución de tetraisopropiltitanato (TPT) en alcohol isopropílico se preparó mediante el mezclado de 30 mi de tetraisopropiltitanato (Gelest, Inc., Tullytown, PA) con suficiente alcohol isopropílico para producir un volumen final de 148 mi. Esta solución fue impregnada mediante humedad incipiente dentro de 224.14 g de las partículas de 124 alúmina tipo B. Después de la impregnación, las partículas fueron dispersadas sobre una charola de aluminio de 30x21 era •y se dejaron hidrolizar en aire por aproximadamente 2 horas. Durante este tiempo las partículas fueron suavemente agitadas cada 10 minutos utilizando una espátula. La charola de partículas tratadas con TPT, hidrolizadas en aire, fue transferida a un 'horno y secada a aproximadamente 150°C toda la noche. Después del secado, las partículas recubiertas con óxido de titanio fueron calcinadas a 500°C (tiempo a la temperatura = 1 hora, velocidad de calentamiento desde la temperatura ambiente hasta 500°C = 1.6°C/minuto) . Después del enfriamiento, estas partículas fueron impregnadas por la técnica de humedad incipiente con una solución de carbonato de potasio 0.5 M (Merck KGaA, Darmstadt, Alemania) . Este material se secó toda la noche a 135°C en un horno al aire forzado. Después del secado, las partículas recubiertas con óxido de titanio impregnadas con carbonato de potasio fueron tratadas con oro vía el bombardeo (condición de deposición 2) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 40 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 3600 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. 125 Los resultados son representados en la Figura 45.

Ejemplo 41. Tratamiento con Oro Sobre Granulos de Carbón Lavados con Ácido: 1000 mi de carbón Kuraray GC de tamaño de malla de 12x20 (Kuraray Chemical Company, Ltd., Osaka, Japón) fueron lavados con una solución de 2000 mi de agua desionizada que contenía 4 mi de hidróxido de amonio concentrado (EM Industries, Incorporated, Gibbstown, New Jersey) seguido por lavado con agua desionizada hasta pH neutro. La muestra lavada fue secada a 120°C por 24 horas. Este material fue tratado con oro vía el bombardeo (condición de deposición 1) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 41 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 46.

Ejemplo 42. Tratamiento con Oro Sobre un Gránulo de Carbón Tratado: Efecto de Impregnación de una Fuente de Potasio: 123.80 g de carbón Kuraray GC de tamaño de malla de 12x20 (Kuraray Chemical Company, Ltd. , Osaka, Japón) fue impregnado por humedad incipiente con una solución de acetato 126 de potasio. La solución de acetato de potasio fue preparada mediante la disolución de 7.50 g de acetato de potasio (Fisher Scientific, Fair Lawn, New Jersey) en 142.50 g de agua desionizada) . Después de la impregnación, la muestra fue secada en un horno a 130°C toda la noche y subsecuentemente calcinada en un flujo de gas nitrógeno de acuerdo al esquema de calentamiento: temperatura ambiente hasta 950°C a 3°C/minuto, y luego retención a 950°C por 1 hora. Después del enfriamiento, este material fue tratado con oro vía bombardeo (condición de deposición 1) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 42 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 32 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 47.

Ejemplo 43. Tratamiento con Oro sobre un Gránulo de Carbón Tratado: Efecto de la Impregnación de una Fuente de Sodio: 123.80 g de carbón Kuraray GC de tamaño de malla de 12x20 (Kuraray Chemical Company, Ltd. , Osaka, Japón) fue impregnado por humedad incipiente con una solución de acetato de sodio. La solución de acetato de sodio fue preparada al disolver 7.50 g de acetato de sodio (Mallinkrodt 127 Incorporated, St. Louis, Mo) en 142.50 g de agua desionizada. Después de la impregnación, la muestra fue secada en un horno a 130 °C toda la noche y subsecuentemente calcinada en un flujo de gas nitrógeno de acuerdo al esquema de calentamiento: temperatura ambiente hasta 950°C a 3°C/minuto, y luego retención a 950 °C por 1 hora. Después del enfriamiento, este material fue tratado con oro vía bombardeo (condición de deposición 1) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 43 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 32 litros/minutos . El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 48.

Ejemplo 44. Tratamiento con Oro sobre Gránulo de Carbón No Lavado con Ácido: Carbón Kuraray GG de tamaño de malla de 12x20 fue tratado con oro via bombardeo (condición de deposición 1) . El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 44 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 32 128 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 49.

Ejemplo 45. Tratamiento con Oro Sobre Gránulo de Carbono: Efecto de los Cambios en las Condiciones de Deposición: Carbón Kuraray GG de tamaño de malla 12x20 fue tratado con oro via bombardeo (condición de deposición 1) con la excepción de que el agitador de partículas fue girado a 10 rpms durante el proceso de deposición. El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 45 fue examinado para su actividad catalítica en oxidación de CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 32 litros/minuto. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 50.

Ejemplo 46. Preparación de Partículas Aumentadas en Área Superficial : Partículas Finas Unidas a Partículas Más Gruesas: Un sol de boehmita al 10% fue preparado al dispersar 20.0 g de polvo de alfa-alúmina monohidrat ada (boehmita) vendido bajo la designación comercial Disperal (Condea Chimie, GMBH) en 188.5 g de agua desionizada utilizando 1.25 mi de ácido 129 nítrico concentrado como un dispersante. Para dispersar la boehmita, ésta fue primeramente agregada al agua desionizada mientras que se agitaba rápidamente con un mezclador de laboratorio OMNI GLH (Omni International, Warrenton, Virginia) . El ácido fue agregado gota a gota a la dispersión mientras que se mezclaba rápidamente para generar dispersión uniforme. A 135.11 g de este sol se agregaron 15.01 g de partículas finas (malla 40-200) de gamma-alúmina (gamma-alúmina preparada al calcinar partículas de boehmita como se describe al principio) . Esta mezcla fue mezclada perfectamente para dispersar las partículas de gamma-alúmina en el sol de boehmita. Esta mezcla de partículas de boehmita gamma-alúmina fue luego agregada a 230.8 g de las partículas de gamma-alúmina tipo A mientras que se agitaban las partículas de gamma-alúmina tipo A con una espátula para efectuar un tratamiento uniforme de las partículas de gamma-alúmina tipo A con la mezcla de partículas de boehmita-gamma- alúmina . El resultado de este proceso fue que las partículas de gamma- alúmina más' finas se adhirieron a la superficie de las partículas de gamma - alúmina más gruesas. La mezcla fue transferida a una charola de aluminio poco profunda y secada en un horno a 125°C. Las partículas secas fueron calcinadas a 600°C de acuerdo al siguiente esquema: temperatura ambiente hasta 600°C a 4.80 C/minuto , 130 retención a 600°C por 1 hora, y luego enfriamiento con el horno. Después de que las partículas estuvieron frías, las partículas fueron tratadas con oro de acuerdo a la condición de deposición 2. El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 46 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 32 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 51.

Ejemplo 47. Preparación de Partículas Aumentadas en Área Superficial: efecto de la modificación de la superficie a través de la creación de aspereza superficial y porosidad superficial : Un sol de boehmita fue preparado mediante el método descrito en el Ejemplo 46 utilizando 358.52 g de boehmita DisperalMR, 592 g de agua desionizada y 13 mi de ácido nítrico concentrado. En un paso separado, la gamma-alúmina de tamaño de partícula fina se preparó al calcinar una muestra de boehmita Dispersal1™ a 600 °C en una charola de sílice fundida (velocidad de calentamiento de 4.8°C/minuto, mantenida a 600°C por 2 horas) . 58.61 g de esta gamma-alúmina de tamaño 131 de partícula fina se agregó al sol de boehmita con agitador rápido utilizando un mezclador de laboratorio OMNI GLH. 200 g de esta mezcla fueron diluidos con 900 g de agua desionizada. A esta dispersión se agregaron 50 g de partículas de gamma-alúmina fina (malla 40 a 200) junto con 30 g de carbón (Carbón Activado Darco, ICI United States, Inc., Willmington, DE) y la mezcla se mezcló perfectamente. 150 mi de esta mezcla se agregaron en gotas finas a 224.1 g de partículas de gamma-alúmina tipo B mientras que se mezclaban las partículas con una espátula. Las partículas resultantes fueron uniformemente negras (negro de las partículas de carbono en la dispersión) . Las partículas tratadas fueron transferidas a una charola de aluminio poco profunda y secadas en un horno toda la noche a 120°C. Las partículas secadas fueron calcinadas a 600°C de acuerdo al siguiente esquema: temperatura ambiente a 600 °C a 2.4°C/minuto, retención a 600°C por 1 hora, enfriamiento con el horno. Después de que las partículas estuvieron frías, las partículas fueron impregnadas con una solución 0.5 M de carbonato de potasio mediante humedad incipiente. Las partículas fueron nuevamente secadas a 120°C toda la noche, calcinadas a 600°C ( .8 ° C/minuto a 600°C, retención a 600°C por 1 hora, enfriamiento con el horno) y, después del 132 enfriamiento, las partículas fueron tratadas con oro de acuerdo a la condición de deposición 2. El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 47 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 1 i tros /minutos . El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son represent dos en la Figura 52.

Ejemplo 48. Activación de Tamices Moleculares a Través del Tratamiento con Oro: 300 mi de partículas de tamices moleculares Sigma de malla 14-30 (M2760, tamices moleculares de 4 angstrom; Sigma Aldrich, St . Louis, MO) fueron tratadas con oro utilizando la condición de deposición 2. El funcionamiento del catalizador del Ejemplo 48 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 64 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son 133 representados en la Figura 53.

Ejemplos 49-54. Efecto de los Cambios en las Condiciones de Deposición sobre la Actividad de los Catalizadores de Carbono : Los Ejemplos 49-54 fueron preparados mediante el tratamiento con oro de muestras de 300 mi de partículas de carbón Kuraray GG de malla 12x20 utilizando la condición de deposición mostrada en la Tabla 1 siguiente. En esta tabla la "energía" representa la energía catódica durante el proceso de deposición de oro; "corriente" representa la corriente medida durante este proceso; "tiempo" representa el tiempo del tratamiento con oro; "presión" representa la presión de la cámara durante el proceso de deposición; "revs total" es el número de revoluciones totales del agitador en la cámara durante el tiempo de deposición; "espacio" indica el espacio vacío entre las aspas y la pared de la cámara; "<20 malla" inicia el porcentaje en peso de la muestra que se encontró que pasaba a través de un tamiz de malla 20 después del tratamiento con oro; "<60 malla" indica el porcentaje en peso de la muestra que se encontró que pasaba a través de un tamiz de mala 60 después del tratamiento con oro; y el "% ef" es una medición de la actividad catalítica como se mide por el porcentaje de CO eliminado durante los primeros 15 134 minutos de la prueba versus la cantidad de CO que se introdujo dentro del lecho de prueba del catalizador durante la prueba.

Tabla 1 El porcentaje en peso de oro como se midió por ICP para estas muestras, es indicado en la siguiente tabla. Las muestras de réplica de los Ejemplos 49 y 53 fueron medidas mediante esta técnica.

Tabla 2 Ejemplo % en peso de oro 49 0.0657 0.0659 51 0.0939 — 52 0.0995 — 135 El funcionamiento del catalizador de los Ejemplos 49-54 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 32 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 54.

Ejemplos 55-60. Efecto de los Cambios en la Energía Sobre el Oro Sobre la Actividad del Catalizador de Carbón: Los Ejemplos 55-60 fueron preparados mediante tratamiento con oro de muestras de 300 mi de partículas de carbón Kuraray GG de malla 12x20 utilizando las condiciones de deposición mostradas en la Tabla 2 siguiente. En estos ejemplos, "espesor" representa el espesor relativo del recubrimiento con oro como se mide por la corriente de plasma, "velocidad de rotación" representa la velocidad de rotación del eje del agitador de partículas, "distancia" representa la longitud entre la muestra y el objetivo, y las otras variables como se definieron previamente. 136 Tabla 3 El funcionamiento del catalizador de los E emplos 55-60 fue examinado para su actividad catalítica en la oxidación del CO durante el flujo de gas a través de un lecho utilizando el método de prueba 1. El reto con CO fue de 1500 ppm de CO y la velocidad de flujo de gas total fue de 32 litros/minutos. El gas estuvo a una humedad relativa de 85%. Los resultados son representados en la Figura 55.

Ejemplos 61-65. Efecto de la Impregnación y el Tratamiento con Calor Sobre el Funcionamiento del Catalizador : Las muestras preparadas como se describe en los Ejemplos 1, 3, 4, 5 y 17 y los Ejemplos designados 61, 62, 63, 64, 65, respectivamente, fueron tamizadas para retener partículas mayores de malla 40 y más pequeñas de malla 30 137 utilizando Tamices Estándares Norteamericanos (A.S.T.M. especificación E-ll; The Murdock Co., Mundelein, IL) . Las muestras retenidas fueron probadas como se describe en el Método de Prueba 2 utilizando 16,000 ppm de CO en aire a más de 85% de humedad relativa y una velocidad de flujo de 100 mi/minu o. La masa del catalizador probada fue de 435 mg para los Ejemplos 61, 52 y 65, y 438 mg para los Ejemplos 63 y 64. Los resultados son indicados en la Figura 56.

Ejemplos 66-70. Efecto de Soporte de Sílice Sobre el Espesor de Recubrimiento de Oro: Los Ejemplos 66-70 fueron preparados mediante tratamiento con oro de diversos sustratos de gel de sílice grado cromatografía (S2509, S4883, S9258 obtenidos de Sigma Aldrich Co., St . Louis, MO) como se describe en la Tabla 3 siguiente. S2509 consiste de partículas de malla de 70 a 230 (63 a 200 µt ) con un diámetro de poro promedio de 60 Á. S4883 consiste de partículas de malla de 20 a 200 (74 a 840 µt?) con diámetro de poro promedio de 22 Á. S9258 consiste de partículas de 15 a 40 µt? con un diámetro de poro promedio de 60 Á. La distancia entre las muestras y el objetivo fue mantenida a 4.6 cm. El espacio vacío fue ajustado a 1.7 mm. El "peso del catalizador" se refiere al peso del material probado para su actividad catalítica. ¾Temp de secado" se refiere a la temperatura a la cual la muestra fue secada toda 138 che antes del tratamiento con oro Tabla 4 El funcionamiento de los materiales catalíticos de los Ejemplos 66 al 70 fue probado como se describe en el Método de Prueba 2. La concentración de CO fue de 1800 ppm de CO en aire, la humedad relativa fue >90%, y la velocidad de flujo de gas fue de 100 mi/minuto . Los resultados son indicados en la Figura 57.

Ejemplo 71. Efecto de la Exposición de CO a Largo Plazo Sobre el Funcionamiento del Catalizador: Una muestra preparada como se describe en el Ejemplo 38 fue tamizada para retener las partículas más pequeñas de malla 140 utilizando Tamices Estándares Norteamericanos (A.S.T.M. especificación E-ll; The Murdock 139 Co., Mundelein, IL) . La muestra retenida fue probada como se describe en el Método de Prueba 2 utilizando 18,900 ppm de CO en aire a más de 85% de humedad relativa y a una velocidad de flujo de 100 ml/minuto. La masa de catalizador probada fue de 119 mg. La prueba fue continuada por 28 horas. Los resultados son indicados en la Figura 58. Otras modalidades de esta invención serán aparentes para aquellos expertos en la técnica después de la consideración de esta especificación o a partir de la práctica de la invención descrita en la presente. Diversas omisiones, modificaciones y cambios a los principios y modalidades descritos en la presente pueden ser realizados por una persona de experiencia en la técnica sin apartarse del alcance y espíritu verdaderos de la invención que es indicada por las siguientes reivindicaciones .

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

140 REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un método para elaborar un sistema catalizador heterogéneo, caracterizado porque comprende la deposición por vapor físico de grumos de oro catalíticamente activos que tienen un tamaño en el intervalo de 0.5 nm a 50 nm sobre un medio de soporte nanoporoso.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el medio de soporte comprende un carbón activado.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el medio de soporte comprende una alúmina .

4. el método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además el paso de impregnar una sal soluble en agua sobre el medio de soporte, en donde la impregnación ocurre antes de la deposición del oro.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además el paso de impregnar un agente de activación sobre el medio de soporte, en donde la impregnación ocurre antes de la deposición del oro. 141

6. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque comprende además el paso de tratar por calor el medio de soporte impregnado a una temperatura mayor de aproximadamente 200°C, en donde el tratamiento por calor ocurre antes de la deposición del oro .

7. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la sal soluble en agua comprende una sal de metal alcalino.

8. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la sal soluble en agua comprende carbonato de potasio.

9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el espesor total del oro catalíticamente activo depositado sobre el medio de soporte nanoporoso es menor de 50 nm.

10. Un sistema catalizador heterogéneo, caracterizado porque comprende: a) un medio de soporte nanoporoso; b) al menos una sal soluble en agua impregnada sobre el medio de soporte; y c) grumos de oro catalíticamente activos que tienen un tamaño en el intervalo de 0.5 nm hasta 50 nm, depositados sobre el medio de soporte a una proporción de profundidad de penetración en el intervalo de aproximadamente 1 x 10~s hasta aproximadamente 0.1. 142

11. El sistema catalizador heterogéneo de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el espesor total del oro catalíticamente activo depositado sobre el medio de soporte nanoporoso es menor de 50 nm.

12. Un método para elaborar un sistema catalizador, caracterizado porque comprende los pasos de: (a) impregnar una sal soluble en agua sobre un medio de soporte de catalizador, nanoporoso; (b) tratar por calor el medio de soporte impregnado a una temperatura mayor de aproximadamente 200°C; y (c) depositar por vapor físicamente los grumos de oro catalíticamente activos que tienen un tamaño en el intervalo de 0.5 nm a 50 nm sobre el medio de soporte tratado por calor. 13. Un sistema catalizador heterogéneo, caracterizado porque comprende: a) un medio de soporte nanoporoso; b) una sal de metal alcalino impregnada sobre el medio de soporte; y c) oro catalíticamente activo depositado físicamente por vapor sobre el medio de soporte. 14. Un sistema de protección respiratoria, caracterizado porque comprende un sistema catalizador heterogéneo de conformidad con las reivindicaciones 10-11 ó 143

13. 15. Un método para elaborar un sistema catalizador heterogéneo, caracterizado porgue comprende los pasos de: (a) incorporar una pluralidad de partículas relativamente finas y una pluralidad de partículas relativamente más gruesas en una pluralidad de partículas compuestas nanoporosas y (b) depositar por vapor físico los grumos de oro catalíticamente activos que tienen un tamaño en el intervalo de 0.5 nm a 50 nm sobre partículas compuestas. 16. Un sistema catalizador heterogéneo, caracterizado porque comprende una pluralidad de partículas catalíticamente activas compuestas, en donde las partículas catalíticamente activas compuestas, son derivadas de ingredientes que comprenden partículas relativamente finas y, partículas relativamente más gruesas, y en donde las partículas compuestas comprenden oro catalíticamente activo depositado sobre las partículas relativamente finas utilizando deposición por vapor físico. 17. El sistema catalizador heterogéneo de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque las partículas relativamente finas comprenden un óxido de titanio . 18. El sistema catalizador heterogéneo de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque 144 las partículas compuestas comprenden partículas de alúmina recubiertas con óxido de titanio . 19. El sistema catalizador heterogéneo de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque los ingredientes comprenden además una sal de metal alcalino . 20. El sistema catalizador heterogéneo de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la sal de metal alcalino comprende carbonato de potasio. 21. Un sistema de protección respiratoria, caracterizado porque comprende el sistema catalizador heterogéneo de conformidad con cualquier reivindicación precedente .